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絲網(wǎng)印刷法制備納米銀線(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜

2016-07-22 08:26張哲娟蔡雯君華東師范大學(xué)物理與材料科學(xué)學(xué)院納光電集成與先進(jìn)裝備教育部工程研究中心上海200062

朱 清 張哲娟 孫 卓 才 濱 蔡雯君(華東師范大學(xué)物理與材料科學(xué)學(xué)院,納光電集成與先進(jìn)裝備教育部工程研究中心,上?!?00062)

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絲網(wǎng)印刷法制備納米銀線(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜

朱清張哲娟*孫卓才濱蔡雯君
(華東師范大學(xué)物理與材料科學(xué)學(xué)院,納光電集成與先進(jìn)裝備教育部工程研究中心,上海200062)

摘要:以高純納米銀線(xiàn)作為導(dǎo)電介質(zhì),采用低成本絲網(wǎng)印刷法在普通透明玻璃基底上制備納米銀線(xiàn)薄膜層。經(jīng)低溫退火處理后,采用冷場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)薄膜的形貌進(jìn)行表征;分別采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)和四探針測(cè)試儀對(duì)薄膜的光學(xué)透過(guò)率和導(dǎo)電性能進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了印刷漿料中納米銀線(xiàn)的含量、印刷層數(shù)和退火溫度對(duì)薄膜的光學(xué)透過(guò)率和導(dǎo)電性能的影響。當(dāng)印刷漿料中納米銀線(xiàn)的含量為3%(w/w),印刷層數(shù)達(dá)到3層,經(jīng)低溫275℃退火后,可制備出光電性能良好的納米銀線(xiàn)薄膜,該薄膜最大可見(jiàn)光透過(guò)率為39.4%,表面方塊電阻僅為25.6 Ω·□-1。

關(guān)鍵詞:納米銀線(xiàn);絲網(wǎng)印刷;透明導(dǎo)電薄膜

0 前言

透明導(dǎo)電薄膜是一種將光學(xué)透明性能和導(dǎo)電性能結(jié)合在一起的復(fù)合光電材料[1]。無(wú)機(jī)物類(lèi)透明導(dǎo)電薄膜大體可以分為金屬膜、氧化物膜和其他化合物薄膜,其中以氧化物薄膜占主導(dǎo)地位[2]。目前,氧化物透明導(dǎo)電材料體系包括ITO、AZO和FTO等[3],其中ITO是目前綜合光電性能優(yōu)異且應(yīng)用最為廣泛的一種透明導(dǎo)電氧化物薄膜[4]。但是,屬于氧化物系列的ITO薄膜一方面其熱穩(wěn)定性能較差,另一方

國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金(No.11204082)、上海市科技攻關(guān)項(xiàng)目(No.13111102401,12DZ296000)和上海閔行區(qū)企校合作項(xiàng)目(No.2015MH218)資助

*通信聯(lián)系人。E-mail:zjzhang@phy.ecnu.edu.cn,Tel:021-62232054面在近紫外波段的光學(xué)透過(guò)性能較差,限制了其作為減反射薄膜的應(yīng)用與發(fā)展。納米銀線(xiàn)薄膜由于其導(dǎo)電性能好、透過(guò)率高、容易制備、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)成為可以超越ITO的首選材料。

目前,已有關(guān)于納米銀線(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜的研究報(bào)道[5-6],在制備納米銀線(xiàn)薄膜研究中應(yīng)用較多的方法是棒滾涂法[7-8]、抽慮法[9]、轉(zhuǎn)印法[10]、滴涂法[11]和噴涂法[12]等。雖然,以上方法制備所得的納米銀線(xiàn)薄膜性能較好,但是存在制備工藝復(fù)雜,成本高,大面積均勻性差等一系列應(yīng)用問(wèn)題,無(wú)法進(jìn)行較大面積的制備與應(yīng)用。因此,研究一種操作簡(jiǎn)單、低成本制備高質(zhì)量的納米銀線(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜是納米銀線(xiàn)薄膜實(shí)現(xiàn)應(yīng)用化的重要方向。

絲網(wǎng)印刷法由于具有制備方式簡(jiǎn)單、成本低廉、重現(xiàn)性好、原料節(jié)省和制備周期短等優(yōu)點(diǎn)近年來(lái)成為了一種非真空法制備薄膜的研究熱點(diǎn)[13]。目前,使用絲網(wǎng)印刷法制備納米銀線(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜還未見(jiàn)報(bào)道,本研究采用絲網(wǎng)印刷法在普通玻璃襯底上制備不同納米銀線(xiàn)含量和層數(shù)的薄膜,經(jīng)不超過(guò)300℃的低溫退火處理后,研究了納米銀線(xiàn)薄膜的光電特性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)材料主要包括松節(jié)油透醇、乙基纖維素(M70)和納米銀線(xiàn),其中松節(jié)油透醇和乙基纖維素(M70)均為購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司的化學(xué)純?cè)噭?;納米銀線(xiàn)是采用實(shí)驗(yàn)組前期制備工藝所合成的,使用了無(wú)機(jī)鹽 CuCl2·2H2O (5 mmol·L-1,700 μL)作為生長(zhǎng)控制劑,引入多元醇熱法還原硝酸銀制備高純高長(zhǎng)徑比的納米銀線(xiàn),反應(yīng)中nAgNO3∶nPVP= 6∶1,反應(yīng)溫度為160℃。

松節(jié)油透醇和乙基纖維素按質(zhì)量比1∶19混合,80℃水浴環(huán)境下攪拌加熱6h獲得絲網(wǎng)印刷漿;室溫下將納米銀線(xiàn)粉體和絲網(wǎng)印刷漿按照一定比例混合,研磨均勻,分別制備出納米銀線(xiàn)含量為1%(w/w下同)、2%、3%、5%、10%、20%和30%的復(fù)合漿料采用絲網(wǎng)印刷工藝,在玻璃襯底上制備1~20層納米銀線(xiàn)膠體膜。絲網(wǎng)印刷印版上的多網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)使得納米銀線(xiàn)漿料在刮板的作用下透過(guò)網(wǎng)版多孔結(jié)構(gòu)從而在玻璃襯底上獲得一層或多層均勻的納米銀線(xiàn)薄膜層[13]。將薄膜在常溫常壓下水平放置24 h,使具有較大粘度的漿料自然流平,形成無(wú)孔狀結(jié)構(gòu)的均勻連續(xù)的納米銀線(xiàn)薄膜層。納米銀線(xiàn)薄膜分別在225、250、275和 300℃低溫環(huán)境下退火,保溫30 min后使薄膜自然冷卻到室溫。

選用冷場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡FESEM(Hatach S-4800)對(duì)納米銀線(xiàn)和納米銀線(xiàn)薄膜的微觀形貌進(jìn)行表征。分別采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) UV-Vi spectrophotometer(Hatachi U-3900)和四探針測(cè)試儀Four-Point Probe(RTS-8)對(duì)納米銀線(xiàn)薄膜的光學(xué)性能和電學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。

圖1 納米銀線(xiàn)的FESEM圖像Fig.1 FESEM images of silver nanowires

2 結(jié)果與討論

納米銀線(xiàn)經(jīng)純化后的FESEM形貌如圖1所示。樣品中主要為納米銀線(xiàn),存在極少量的納米銀顆粒,納米銀線(xiàn)的長(zhǎng)度約15 μm,直徑為40~80 nm,最高長(zhǎng)徑比可達(dá)375。

2.1納米銀線(xiàn)含量對(duì)薄膜光學(xué)和電學(xué)性能的影響

對(duì)不同層數(shù)納米銀線(xiàn)薄膜導(dǎo)電性能測(cè)試中發(fā)現(xiàn),印刷1至2層的樣品大部分不導(dǎo)電。鑒于印刷層數(shù)越低,薄膜透過(guò)率越高,因此在本研究中選用了印刷3層的樣品進(jìn)行比較。圖2為選用不同含量制備的3層納米銀線(xiàn)薄膜經(jīng)300℃退火后的紫外可見(jiàn)光譜圖。當(dāng)納米銀線(xiàn)含量為1%~10%時(shí),在光波波長(zhǎng)350~500 nm之間均會(huì)出現(xiàn)1個(gè)吸收峰,這是納米銀的表面共振吸收峰[14]。吸收峰位隨著納米銀線(xiàn)含量的增加會(huì)紅移,且吸收峰強(qiáng)度逐漸降低。這主要是由于在300℃退火條件下,納米銀線(xiàn)會(huì)出現(xiàn)熔斷和熔融現(xiàn)象,最后薄膜中的線(xiàn)變成顆粒。當(dāng)納米銀線(xiàn)的含量較低時(shí),退火后薄膜中顆粒少且小,因此納米銀的吸收峰位波長(zhǎng)??;當(dāng)納米銀線(xiàn)含量增大時(shí),吸收峰位波長(zhǎng)紅移,說(shuō)明薄膜中納米銀顆粒的尺寸變大且數(shù)量增多;當(dāng)含量達(dá)到5%時(shí),薄膜中的納米銀線(xiàn)殘留量較多,薄膜吸收峰位稍有藍(lán)移;當(dāng)含量繼續(xù)增加到10%時(shí),波長(zhǎng)360 nm以上的可見(jiàn)光透過(guò)率較低,被納米銀反射或吸收,因此吸收峰強(qiáng)度較低[18]。薄膜的可見(jiàn)光透過(guò)率隨著納米銀線(xiàn)含量的增加逐漸降低。當(dāng)納米銀線(xiàn)的含量為1%時(shí),薄膜的可見(jiàn)光透過(guò)率可以達(dá)到70%以上;當(dāng)納米銀線(xiàn)的含量為2%時(shí),薄膜的可見(jiàn)光透過(guò)率達(dá)到50%以上;當(dāng)納米銀線(xiàn)的含量為3%時(shí),薄膜的可見(jiàn)光透過(guò)率降低到了40%;當(dāng)納米銀線(xiàn)的含量超過(guò)5%,薄膜的可見(jiàn)光透過(guò)率降至25%以下,由此可見(jiàn),過(guò)大的納米銀線(xiàn)含量不利于薄膜光學(xué)透過(guò)率的提升。

圖2 不同納米銀線(xiàn)含量條件下薄膜的紫外可見(jiàn)光譜圖Fig.2 UV-Vis spectra of AgNWs-Films based on different mass percentages of AgNWs

表1 不同納米銀線(xiàn)質(zhì)量百分含量條件下薄膜的表面方塊電阻值Table 1 Surface square resistance of AgNWs-Films based on different mass percentages of AgNWs

表1為不同納米銀線(xiàn)含量條件下,3層薄膜經(jīng)300℃退火后的表面方塊電阻值。當(dāng)納米銀線(xiàn)含量為1%~2%時(shí),薄膜不導(dǎo)電;納米銀線(xiàn)含量增加到3%時(shí),薄膜開(kāi)始導(dǎo)電,表面方塊電阻值為162.3 Ω· □-1。隨著納米銀線(xiàn)含量提高薄膜的表面方塊電阻值降低,當(dāng)納米銀線(xiàn)含量達(dá)到30%時(shí)方塊電阻值小至0.08 Ω·□-1。但是,如圖2所示,該薄膜光學(xué)透過(guò)率太低,基本不透光。綜合考慮薄膜的光電性能,要獲得高透過(guò)率的導(dǎo)電納米銀線(xiàn)薄膜,選擇納米銀線(xiàn)含量為3%較為理想。

2.2絲網(wǎng)印刷層數(shù)對(duì)薄膜光學(xué)和電學(xué)性能的影響

絲網(wǎng)印刷層數(shù)直接決定了薄膜中納米銀線(xiàn)的含量和薄膜的厚度,這些因素都會(huì)對(duì)薄膜光學(xué)透過(guò)率、吸收峰強(qiáng)度以及峰位和薄膜導(dǎo)電性能產(chǎn)生影響。圖3為納米銀線(xiàn)含量為3%,不同絲網(wǎng)印刷層數(shù)下納米銀線(xiàn)薄膜經(jīng)300℃退火后的紫外可見(jiàn)光譜圖。隨著印刷層數(shù)增加,薄膜的光學(xué)透過(guò)率會(huì)稍有降低。但是,當(dāng)印刷層數(shù)達(dá)到3層以上后,薄膜的光學(xué)透過(guò)率降低不再明顯。這說(shuō)明由于印刷層數(shù)不同而引起的薄膜厚度改變并不是直接決定薄膜光學(xué)透過(guò)率的主要因素。

表2為不同印刷層數(shù)條件下納米銀線(xiàn)薄膜的表面方塊電阻值。隨著印刷層數(shù)增加,薄膜表面方塊電阻值會(huì)逐漸降低,印刷到6層時(shí)達(dá)到較低值32.7 Ω·□-1。但是當(dāng)印刷層數(shù)為7~9層時(shí),薄膜表面方塊阻值又有所增大。這主要是因?yàn)橛∷訑?shù)較多時(shí)薄膜中的納米銀線(xiàn)容易出現(xiàn)分布不均勻的現(xiàn)象,且薄膜中引入較多的有機(jī)漿料,使得在印刷過(guò)程中漿料容易溢出而導(dǎo)致薄膜中的納米銀線(xiàn)流失,所以印刷層數(shù)過(guò)多時(shí)薄膜的表面方塊電阻值容易出現(xiàn)反?,F(xiàn)象。

圖3 不同絲網(wǎng)印刷層數(shù)條件下納米銀線(xiàn)薄膜的紫外可見(jiàn)光譜圖Fig.3 UV-Vis spectra of AgNWs-Films with different screen printing layers

表2 不同絲網(wǎng)印刷層數(shù)條件下納米銀線(xiàn)薄膜的表面方塊電阻值Table 2 Surface square resistance of AgNWs-Films with different screen printing layers

為了更進(jìn)一步綜合分析納米銀線(xiàn)含量和印刷層數(shù)對(duì)薄膜光電性能的影響,分別對(duì)納米銀線(xiàn)含量為2%和3%,印刷層數(shù)為1~3層的納米銀線(xiàn)薄膜經(jīng)300℃退火后的樣品進(jìn)行FESEM表征,結(jié)果如圖4所示。由圖4(a)~(c)可知,薄膜中納米銀線(xiàn)與顆粒是共存的,隨著印刷層數(shù)增加,線(xiàn)和顆粒的含量都會(huì)增加。納米銀線(xiàn)含量為2%時(shí),納米銀線(xiàn)含量過(guò)低使得薄膜中無(wú)法形成良好的導(dǎo)電通路,因此1~3層的薄膜均不導(dǎo)電。當(dāng)納米銀線(xiàn)含量增加到3%時(shí),薄膜中納米銀線(xiàn)含量提高。但是,印刷層數(shù)為1層的薄膜由于納米銀線(xiàn)含量過(guò)低依然不導(dǎo)電;當(dāng)薄膜印刷層數(shù)達(dá)到2層以上時(shí),納米銀線(xiàn)含量增多形成了導(dǎo)電通路。如圖4(e)~(f)所示,納米銀線(xiàn)起到了導(dǎo)電橋梁的作用。印刷層數(shù)越多,線(xiàn)與顆粒之間構(gòu)成導(dǎo)電回路越多,薄膜導(dǎo)電性能越好。然而,薄膜中納米銀線(xiàn)含量的增加會(huì)減少薄膜中的通光空隙,同時(shí)致密的金屬層會(huì)導(dǎo)致光波衰減進(jìn)而使透過(guò)率降低,該結(jié)果與圖2中的紫外可見(jiàn)光譜分析結(jié)果一致。增加印刷層數(shù)和印刷漿料中納米銀線(xiàn)含量都會(huì)使薄膜中納米銀含量提高;但是,過(guò)大的納米銀含量將會(huì)形成大量的不透光阻擋層,從而降低薄膜的總體光學(xué)透過(guò)率。表2中納米銀線(xiàn)含量為3%、印刷層數(shù)為3層時(shí)的薄膜可以導(dǎo)電,但是表面方塊電阻仍高達(dá)162.3 Ω·□-1,這主要是因?yàn)橥嘶鸷蟊∧ぶ泄腆w納米銀的形貌以顆粒為主。在300℃退火溫度作用下,較細(xì)的和缺陷較多的納米銀線(xiàn)易熔斷,甚至熔融形成較小的納米銀顆粒。

圖4 經(jīng)300℃退火處理后納米銀線(xiàn)薄膜的FESEM圖像Fig.4 FESEM images of AgNWs-Films after annealed at 300℃

如圖4(f)所示,納米銀顆粒的接觸面積太小,薄膜的導(dǎo)電性只是依靠殘余的納米銀線(xiàn)所形成的導(dǎo)電橋梁網(wǎng)格來(lái)維持。因此,在保證有機(jī)漿料燒結(jié)完全的情況下,盡量降低退火溫度,保留盡量多的納米銀線(xiàn),才能實(shí)現(xiàn)綜合提高透過(guò)率和導(dǎo)電性的目的。由表2和圖3可知,3層以上的納米銀線(xiàn)薄膜表面方塊電阻值均較低,且在導(dǎo)電的條件下,3層的納米銀線(xiàn)薄膜光學(xué)透過(guò)率最高,因此后續(xù)實(shí)驗(yàn)針對(duì)該系列樣品研究了退火溫度對(duì)薄膜光電性能的影響。

圖5 不同退火溫度條件下納米銀線(xiàn)薄膜的紫外可見(jiàn)光譜圖Fig.5 UV-Vis spectra of AgNWs-Films after annealed at different temperature

圖6 不同退火溫度條件下納米銀線(xiàn)薄膜的照片F(xiàn)ig.6 photographs of AgNWs-Films annealed at different temperature

2.3熱處理溫度對(duì)薄膜光學(xué)和電學(xué)性能的影響

圖5為相同含量和層數(shù) (納米銀線(xiàn)含量為3%、印刷層數(shù)為3層)條件下,納米銀線(xiàn)薄膜經(jīng)不同溫度退火處理后的照片和紫外可見(jiàn)光譜圖。當(dāng)退火溫度從225℃上升增加到250℃時(shí),可見(jiàn)光透過(guò)率變化不大,最高為30.3%,且在420 nm處有一個(gè)明顯的吸收峰,這是納米銀的表面共振吸收峰[15]。如圖6(a)所示,在低于250℃的退火溫度條件下,薄膜中會(huì)有有機(jī)漿料殘留,薄膜顏色顯黃棕色,這導(dǎo)致可見(jiàn)光透過(guò)率較低。當(dāng)退火溫度上升至275℃時(shí),印刷漿料揮發(fā)程度增大,殘留量降低,薄膜顏色由黃棕色向淡白色轉(zhuǎn)變,逐漸呈現(xiàn)為透明色,如圖6(b)所示。薄膜的最高可見(jiàn)光透過(guò)率提高至39.4%,且吸收峰出現(xiàn)紅移,峰位出現(xiàn)在440 nm處。當(dāng)退火溫度繼續(xù)升高至300℃時(shí),薄膜的最高可見(jiàn)光透過(guò)率稍有降低,減小至37.5%,吸收峰位置右移到450 nm處。隨著退火溫度升高吸收峰紅移,這說(shuō)明了薄膜中納米銀線(xiàn)含量減少而顆粒含量增多且顆粒尺寸增加。隨著退火溫度升高,薄膜光學(xué)透光率提高。這一方面是由于薄膜中的有機(jī)材料經(jīng)高溫可揮發(fā)、分解,從而提高薄膜的透明度;另一方面是由于高溫可以導(dǎo)致納米銀線(xiàn)融化為顆粒,薄膜中有效阻擋光學(xué)透過(guò)的面積減小。退火溫度過(guò)高,納米銀線(xiàn)會(huì)出現(xiàn)熔融狀態(tài),特別是線(xiàn)端和缺陷處會(huì)優(yōu)先變形,從而導(dǎo)致納米銀線(xiàn)由線(xiàn)性逐漸變化為非規(guī)則的顆粒,因此納米銀的表面共振吸收峰出現(xiàn)紅移[15-18]。

由此可見(jiàn),較高的退火溫度有利于薄膜光學(xué)透過(guò)率的提高;但是過(guò)高的退火溫度會(huì)使納米銀線(xiàn)變形從而提高薄膜表面方塊電阻值,因此退火溫度不宜高于275℃。

實(shí)驗(yàn)對(duì)不同退火溫度條件下薄膜表面方塊電阻進(jìn)行測(cè)試,其結(jié)果如表3所示。當(dāng)退火溫度為225和250℃時(shí)薄膜不導(dǎo)電;溫度升高為275℃時(shí),薄膜表面方塊電阻值為25.6 Ω·□-1;但是當(dāng)溫度繼續(xù)上升為300℃時(shí),方塊電阻卻提高為162.3 Ω·□-1,有了較大幅度的上升。退火溫度過(guò)高,納米銀線(xiàn)融化嚴(yán)重,可能存在納米銀線(xiàn)斷裂的現(xiàn)象,在表面張力的作用下融化為顆粒,導(dǎo)電回路被切斷;溫度過(guò)低,大量粘度較高的印刷有機(jī)漿料殘留在薄膜中,對(duì)納米銀線(xiàn)的導(dǎo)電回路有阻礙作用,影響薄膜的導(dǎo)電性能。

綜合以上分析可知,通過(guò)低成本的絲網(wǎng)印刷工藝可實(shí)現(xiàn)低退火溫度、大面積制備透明導(dǎo)電納米銀線(xiàn)薄膜。目前,在太陽(yáng)能電池的制作過(guò)程中銀漿都是不透光的,會(huì)損失3%~5%的光吸收。用本工藝制備的納米銀線(xiàn)薄膜替代,可以將光損失降低為1.8%~3%,因此,采用絲網(wǎng)印刷法制備的納米銀線(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜對(duì)制備大面積太陽(yáng)能電池電極有非常重要的應(yīng)用意義。同時(shí),也可以采用絲網(wǎng)印刷法在柔性襯底上制備納米銀線(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜,從而進(jìn)一步制備LED柔性透明顯示器件和柔性太陽(yáng)能電池電極材料。另外,采用更高長(zhǎng)徑比的納米銀線(xiàn)可以進(jìn)一步提升薄膜的光學(xué)透過(guò)率和導(dǎo)電性能,可以采用更低的退火溫度,制備光電性能更好的柔性納米銀線(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜,這也是未來(lái)柔性電子器件的重點(diǎn)研究和應(yīng)用方向。

表3 不同退火溫度條件下納米銀線(xiàn)薄膜的表面方塊電阻值Table 3 Surface square resistance of AgNWs-Films annealed at different temperature

3 結(jié)論

本文采用絲網(wǎng)印刷法結(jié)合退火處理在普通透明玻璃載體上制備了納米銀線(xiàn)薄膜層,結(jié)合掃描電子顯微鏡、紫外可見(jiàn)光譜分光光度計(jì)以及四探針測(cè)試儀從微觀形貌表征和光電檢測(cè)方面綜合研究了納米銀線(xiàn)含量、印刷層數(shù)以及退火溫度對(duì)薄膜光電性能的影響。研究表明,當(dāng)納米銀線(xiàn)含量為3%、退火溫度為275℃、印刷層數(shù)為3層時(shí)薄膜的綜合光電性能最佳,該納米銀線(xiàn)薄膜具有39.4%的最大可見(jiàn)光透過(guò)率和25.6 Ω·□-1的表面方塊電阻值。較低的納米銀線(xiàn)含量、退火溫度以及較少的印刷層數(shù)有利于薄膜光電性能的綜合提升。本研究工作采用的納米銀線(xiàn)長(zhǎng)徑比為375,通過(guò)進(jìn)一步提高銀線(xiàn)長(zhǎng)度或降低銀線(xiàn)直徑的方式,采用更高長(zhǎng)徑比的納米銀線(xiàn),有望將納米銀線(xiàn)薄膜在增加電阻的情況下,使其透過(guò)率提高到50%以上,一方面有利于柔性薄膜的制備,另一方面納米銀線(xiàn)薄膜較強(qiáng)的光吸收峰也有利于太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換性能的提高。絲網(wǎng)印刷法制備出的納米銀線(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜不僅可以成為一種潛在的制備LED透明導(dǎo)電顯示器件的理想材料,更可應(yīng)用于太陽(yáng)能電池電極材料的制備之中以提高光學(xué)透過(guò)率,從而提升光能源的利用率。

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中圖分類(lèi)號(hào):O614.122

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):4861(2016)05-0782-07

DOI:10.11862/CJIC.2016.111

收稿日期:2015-11-26。收修改稿日期:2016-03-23。

Preparation of Transparent and Conductive Silver Nanowires Films by Screen Printing Method

ZHU QingZHANG Zhe-Juan*SUN ZhuoCAI BinCAI Wen-Jun
(School of Physics and Material Science,Engineering Research Center for Nanophotonics and Advanced Instrument,Ministry of Education,East China Normal University,Shanghai 200062,China)

Abstract:Silver nanowires with high purity are focused as conductive media to prepare silver nanowires films (AgNWs-Films)on the glass substrate by using low-cost screen printing.After annealed at low temperature,the morphologies of AgNWs-Films films are characterized by field emission scanning electron microscopy.The optic transmittance and conductivity properties of the films are measured by ultraviolet-visible spectrophotometer and four-point probe,respectively.The influences of mass percentages of silver nanowires,the layers of AgNWs-Films and the annealing temperature on the optical and electrical properties are serially studied.It is concluded that within the mass percentages of AgNWs at 3%(w/w)and layers up to 3,the surface square resistence of AgNWs-Films can be as low as 25.6 Ω·□-1,and the transmittance of films can be 39.4%after annealed at 275℃.

Keywords:silver nanowires;screen printing method;transparent conductive films