納米銀線柔性透明導(dǎo)電薄膜是一種發(fā)展具有高透光率、優(yōu)良導(dǎo)電性和優(yōu)異柔韌性的新型建筑材料,主要可以用于進(jìn)行替代中國傳統(tǒng)的氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電薄膜,應(yīng)用于企業(yè)各種不同光電器件中。
銀納米線(AgNWs)具有優(yōu)異的納米尺度性能,被認(rèn)為是制備柔性透明導(dǎo)電薄膜的理想材料。與傳統(tǒng)伊藤相比,銀納米線不僅具有優(yōu)良的電學(xué)和光學(xué)性能,而且具有良好的柔韌性和較低的制造成本。這使得它成為觸摸敏感顯示器、有機發(fā)光半導(dǎo)體(OLED)和薄膜太陽能電池等應(yīng)用領(lǐng)域的有希望的候選產(chǎn)品。
導(dǎo)電薄膜的制備方法
真空過濾方法:通過真空過濾技術(shù)在混合纖維素薄膜上制備銀納米銀薄膜,然后轉(zhuǎn)移到不同的載體上,例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇(PVA)和聚二甲基硅油(PDMS)。該方法可以克服柔性基片耐高溫性差的缺陷。
涂布法:包括旋涂法、棒涂法和噴涂法。在這些方法中,納米銀線分散體被均勻地涂覆在基底的表面上以形成導(dǎo)電膜。不同的涂覆方法影響薄膜的均勻性和性能。
印刷方法: 先進(jìn)的數(shù)字制造技術(shù),如噴墨印刷也用于制備導(dǎo)電納米線薄膜,以準(zhǔn)確地沉積復(fù)雜的圖案。
導(dǎo)電薄膜的性能研究
電學(xué)性能:納米銀線薄膜可以表現(xiàn)出一個優(yōu)異的導(dǎo)電性,方塊電阻可低至50歐姆每平方,與ITO相比發(fā)展具有非常明顯競爭優(yōu)勢。
光學(xué)性能:透光率高達(dá)85%以上,使該材料在要求高透明度的應(yīng)用領(lǐng)域(如顯示器、光伏板)中脫穎而出。
機械性能:納米銀線薄膜具有良好的柔韌性和耐彎折性,適合用于可彎曲和可折疊的電子設(shè)備。
粘附性能:通過增加粘附層、溶解基底表面和添加保護(hù)層等方法,可以顯著提高納米銀線薄膜與基底的粘附力,提升其耐用性。
導(dǎo)電薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域
觸摸屏:納米銀線薄膜由于其高透光率和優(yōu)異的導(dǎo)電性,成為觸摸屏傳感器的理想材料。
有機發(fā)光半導(dǎo)體: 銀納米線可以滿足 OLED 屏幕所需的高透明度和靈活性。
太陽能電池: 柔性薄膜太陽能電池使用銀納米線作為電極,以提高光電轉(zhuǎn)換效率和降低成本。
可穿戴電子:納米銀線薄膜由于其優(yōu)異的柔韌性和導(dǎo)電性,在可穿戴設(shè)備中顯示出巨大的應(yīng)用潛力。
導(dǎo)電薄膜的研究挑戰(zhàn)
接觸電阻問題: 納米銀線之間的接觸電阻很高,需要通過后處理工藝降低方形電阻,以提高整體電導(dǎo)率。
穩(wěn)定性問題: 納米銀絲在長期使用過程中可能會受到氧化電導(dǎo)率的影響,因此需要開發(fā)更穩(wěn)定的納米材料。
量產(chǎn):雖然實驗室研究取得了不少成果,但量產(chǎn)還有很多技術(shù)和成本挑戰(zhàn)需要解決。
納米銀線柔性透明導(dǎo)電薄膜可以憑借其優(yōu)異的透光性、導(dǎo)電性、柔性和低成本等優(yōu)點,在未來光電器件中的應(yīng)用市場前景十分廣闊。隨著經(jīng)濟(jì)研究的不斷通過深入和技術(shù)的進(jìn)步,這種教學(xué)材料有望在更多不同領(lǐng)域企業(yè)實現(xiàn)社會商業(yè)化應(yīng)用,推動柔性電子信息技術(shù)的發(fā)展。