[發明專利]一種高性能金屬網格透明電極制造方法及其得到的透明電極和應用

有效

• 申請號: 202011085740.1
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112331381B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 朱曉陽;李政豪;蘭紅波;李紅珂;張廣明;王飛
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00;H01L31/0224;H01L31/18;B82Y10/00;B82Y30/00;B82Y40/00;H05B3/84
• 代理公司: 青島博展利華知識產權代理事務所(普通合伙) 37287
• 代理人: 張彌

1.一種高性能金屬網格透明電極制造方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1)：基底預處理；步驟2)：涂鋪液態PDMS材料： 將PDMS液體抽真空處理，接著將其澆注在基底上，通過旋涂、刮涂、輥輪涂布的方式在預處理后的基底上涂覆一層液態PDMS液膜，涂鋪液態PDMS材料的厚度為2-30μm；步驟3)：3D打印導電結構： 利用電場驅動噴射沉積液膜嵌入式3D打印技術將導電漿料打印在液態PDMS液膜上，制造出具有大高寬比結構的圖形結構；具體步驟如下：3-1：打印初始化，編寫打印程序，機器準備就緒后，設定打印原點，調整噴頭與基底之間的距離；3-2：運行打印程序，通過調整3D打印機的工藝參數，精確調控金屬網格的線寬，從而打印出所需的圖形結構；3-3：打印結束，關閉3D打印機，取下打印樣品；步驟4)：去除PDMS材料： 將打印完成的樣品通過高溫加熱去除PDMS材料，待基底冷卻后，使用惰性氣體吹掉殘余PDMS材料，保證透光率；高溫加熱去除PDMS材料的溫度為400-500℃，加熱時間為3-5min；步驟5)：后處理： 通過燒結后處理工藝，燒結溫度為650-700℃；燒結時間為3-5min，進一步形成高溫導電結構，提高其導電性能，確保導電結構與基底更好地結合，得到高透光率、大高寬比、高分辨率的金屬網格透明電極。

2.根據權利要求1所述的一種高性能金屬網格透明電極制造方法，其特征在于：所述步驟1)中基底為玻璃或硅片；所述步驟1)中基底預處理具體為：基底先用丙酮超聲清洗10min，再用異丙醇超聲清洗10min，再用去離子水沖洗干凈，后用氮氣吹干，最后采用等離子處理機對基底表面進行等離子轟擊處理，對基底表面改性。

3.根據權利要求1所述的一種高性能金屬網格透明電極制造方法，其特征在于：所述步驟3)中電場驅動噴射沉積液膜嵌入式3D打印技術的驅動電壓為600V或700V。

4.根據權利要求1所述的一種高性能金屬網格透明電極制造方法，其特征在于：所述步驟3)導電結構包括線柵結構、網格結構、六邊形結構或不規則圖案結構。

5.根據權利要求1所述的一種高性能金屬網格透明電極制造方法，其特征在于：所述步驟3)的導電漿料，包括高溫燒結型厚膜金屬漿料，其中金屬材料固含量為60～80％。

6.根據權利要求5所述的一種高性能金屬網格透明電極制造方法，其特征在于：所述導電漿料為高固含量的納米金導電漿料、納米銀導電漿料、納米銅導電漿料或納米鉑導電漿料。

7.根據權利要求1所述的一種高性能金屬網格透明電極制造方法，其特征在于：當基底為玻璃時，導電漿料中含有玻璃粉成分，高溫燒結后能夠獲得與玻璃基底之間的高粘附力。

8.根據權利要求1-7任一項所述的一種高性能金屬網格透明電極制造方法制備得到的金屬網格透明電極，其特征在于：其高寬比為0.8-1.0，方阻值≤0.1Ω/sq，透光率保持在90％以上。

9.根據權利要求8所述的一種高性能金屬網格透明電極制造方法制備得到的金屬網格透明電極，其特征在于：與基底附著力大于80N。

10.根據權利要求9所述的金屬網格透明電極的應用，其特征在于，其應用在制備太陽能電池板、汽車擋風玻璃除霜除霧設備上。