[發(fā)明專利]一種利用太陽光照改善柔性銀納米線透明電極導(dǎo)電性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610559577.5
• 申請(qǐng)日: 2016-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN106129134B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寇鵬飛;楊柳;何賽靈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州紫蘿智能科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/18;H01B13/00
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)32231
• 代理人: 張宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用太陽光照（或者太陽光模擬器光源等光強(qiáng)適度的人工光源）改善柔性銀納米線透明電極導(dǎo)電性的方法，并涉及改善后的銀納米線電極在薄膜加熱器方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)

透明電極是多種光電子器件如發(fā)光二極管、觸摸屏、薄膜加熱器、太陽能電池等的基本構(gòu)成部分。幾十年來，氧化銦錫（ITO）憑借其優(yōu)良的透光性和導(dǎo)電性一直在該領(lǐng)域占據(jù)支配地位。然而，銦資源的稀缺性加上真空鍍膜高溫退火的制備工藝使得ITO的價(jià)格越來越高，材料固有的脆性也阻礙了其在柔性器件上的應(yīng)用。為了克服ITO的這些不足，研究人員提出了導(dǎo)電有機(jī)物、碳納米管、石墨烯、金屬網(wǎng)絡(luò)等替代方案，其中，導(dǎo)電有機(jī)物不穩(wěn)定的特性及較弱的導(dǎo)電性使得其離實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離；高的管間接觸電阻和半導(dǎo)體特性也降低了碳納米管的競(jìng)爭(zhēng)力；盡管電子遷移率很高，由于電子密度太低，石墨烯在導(dǎo)電性方面還還難以和ITO匹敵，而如何廉價(jià)大面積地制備石墨烯也亟待解決。而金屬網(wǎng)絡(luò)，尤其是具有優(yōu)良光透射率和導(dǎo)電性的隨機(jī)銀納米線網(wǎng)絡(luò)，做為ITO最有希望的替代品逐漸為越來越多的人所知；并且，相較于要用電子束曝光、真空蒸鍍或?yàn)R射等高成本工藝制作的具有特定圖案的金屬網(wǎng)格，銀納米線可以通過廉價(jià)的溶液方法大規(guī)模制備，這使得它格外具有吸引力。（詳見綜述文章K. Ellmer, Nature Photonics 2012, 6, 809；G. U Kulkarni, S. Kiruthika, R. Gupta1, K. Rao, Curr. Opin. Chem. Engi. 2015, 8, 60；D. S. Hecht, L. Hu, G. Irvin, Adv. Mater. 2011, 23, 1482；J. Song, H. Zeng, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 9760.）

在制備銀納米線的過程中，為了防止銀納米線團(tuán)簇，使它們均勻分布于溶液中，一般需加入PVP（聚乙烯吡咯烷酮）作為穩(wěn)定劑，從而在銀納米線表面包覆上一層很薄的介質(zhì)層；如此，當(dāng)在襯底上形成隨機(jī)銀納米線網(wǎng)絡(luò)以作為透明電極時(shí)，銀納米線與銀納米線間的接觸電阻就會(huì)很大，進(jìn)而限制銀納米線網(wǎng)絡(luò)的整體性能，當(dāng)襯底為柔性時(shí)這一問題更加突出。

傳統(tǒng)上一般采用加熱至200℃的方法來改善隨機(jī)銀納米線網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電性（J.-Y. Lee, S. T. Connor, Y. Cui , P. Peumans, Nano Lett. 2008, 8, 689；J. - Y. Lee, S. T. Connor, Y. Cui , P. Peumans, Nano Lett. 2010, 10, 1276；P. Lee, J. Lee, H. Lee, J. Yeo, S. Hong, K. H. Nam, D. Lee, S. S. Lee, S. H. Ko, Adv. Mater. 2012, 24, 3326；A. R. Madaria, A. Kumar, F. N. Ishikawa, C. Zhou, Nano Res. 2010, 3, 564；S. Coskun, E. Selen Ates, H. E. Unalan, Nanotechnology 2013, 24, 125202；C. Sachse, L. Muller-Meskamp, L. Bormann, Y. H. Kim, F. Lehnert, A. Philipp, B. Beyer, K. Leo, Org. Electron. 2013, 14, 143.）；如果結(jié)合機(jī)械壓力，溫度可以降低至100-150℃（S. De, T. M. Higgins, P. E. Lyons, E. M. Doherty,P. N. Nirmalraj, W. J. Blau, J. J. Boland, J. N. Coleman, ACS Nano 2009, 3, 1767；S.-E. Park, S. Kim, D.-Y. Lee, E. Kim, J. Hwang, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 14286；T. L. Chen, D. S. Ghosh, V. Mkhitaryan, V. Pruneri, ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 11756.）；再控制濕度的話，溫度可以進(jìn)一步降低（N. Wei?, L. Muller-Meskamp, F. Selzer, L. Bormann, A. Eychmuller, K. Leob, N. Gaponik, RSC Adv. 2015, 5, 19659.）。但是，這些條件可能會(huì)損害一些敏感器件如有機(jī)電子元件。也可通過在銀納米線表面化學(xué)沉積金顆粒的方法改善線間接觸電阻，但會(huì)增加粗糙度，導(dǎo)致透光率下降（L. Hu, H. S. Kim, J.-Y. Lee, P. Peumans, Y. Cui, ACS Nano 2010, 4, 2955.）。