银纳米线/PEDOT:PSS复合透明电极的构筑、性能研究及应用
发布时间：2021-06-06 18:48
在透明柔性电子设备快速发展的同时,人们对其电极的高透明性、柔软性和多功能性也提出了更高的要求。在众多新型光电器件的研发过程中,人们常通过开发电极材料和设计材料微观结构来实现其优良的物理特性及器件性能的提升。本论文基于聚（3,4-乙烯二氧噻吩）:聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT:PSS）和银纳米线（Ag NWs）的复合导电油墨构筑了可应用于不同光电器件的透明电极,并对其性能及应用展开了系列研究,研究内容具体包括以下两个方面:（1）利用丝网印刷技术在聚对苯二甲酸乙二酯（PET）基板上制备PEDOT:PSS和Ag NWs的复合有序网格。以光电性能优异的六边形和正方形规则图案为研究对象,研究复合导电油墨的配比与粘度、网版目数、印刷层数和图案形状等参数对复合薄膜光电性能的影响。当网孔目数为200时可印刷透明性高且性能优异的网格。随着印刷层数的增加和PEDOT:PSS/Ag NWs质量比的降低,印刷网格的透过率和电阻均降低。当印刷层数为1时,六边形网格的透过率和电阻分别为85.6%和2.23 kΩ,而正方形网格的透过率和电阻分别为77.3%和8.78kΩ。这表明正方形网格更紧凑的排布方式会降低电极的...
【文章来源】：五邑大学广东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各类新型透明电极：(a)喷墨打印PEDOT:PSS/Ag网格透明电极[19]；(b)
五邑大学硕士学位论文第一章绪论2图1-1透明电极材料1.2透明电极图1-2各类新型透明电极：(a)喷墨打印PEDOT:PSS/Ag网格透明电极[19]；(b)大规模制造用于柔性触摸屏的纳米银-PEDOT:PSS复合柔性透明电极[20]；(c)基于碳纳米管、石墨烯和金属纳米结构的透明电极[21]；(d)卷对卷式石墨烯透明电极[22]目前已研发的多种新型透明电极材料如图1-2所示。透明电极在可见光源下，需要具有高透过率兼备高导电率。其常用的量化标准为在550nm处，透过率为80%以上，透明电极的方阻为100Ω/sq以下，且满足导电率为1000S/m以上。根据性能要求的不同，透明电极可被运用于不同的光电器件中。如有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、太阳能电池等器件对透明电极的导电率要求较高[7,12,23,24]；而高方阻的透明电极常被应用于触控屏和柔性传感器等器件中[1]。如果想要获得性能优异的透明电极，需要协调电极的厚度、方阻、导电率和透过率四个参数之间的关系。
榷?裕?鹗裟擅紫咄该鞅∧さ闹票腹ひ占虻ィ?涫椅鲁赡ぬ跫?氲腿鄣闳嵝?衬底具有良好的相容性，且薄膜具有高电导性与良好的柔性，可在显示技术、绿色能源利用等重要的国民经济领域得到诸多应用。1.2.2柔性复合透明电极材料然而，目前单一的柔性透明导电材料特性简单而局限，例如ITO结晶性能差，具有陶瓷的易脆性；碳纳米管接触电阻过大，影响导电薄膜的面电阻大小；石墨烯薄膜制备时柔性基板需要较高温度，导致成本高等。正因为各种单一材料的局限，无法满足人们对材料高性能的需求。因此，人们通过寻找多种材料的复合(如图1-3)，提高材料优势和实现多功能化应用。图1-3多种材料的复合制备柔性复合透明电极材料：(a)高度可拉伸的压阻Cu-Ag-石墨烯电极应变传感器[37]；(b)喷墨打印PEDOT:PSS/Ag网格能源电极[19]；(c)可拉伸的石墨烯复合电极的电致发光显示器[38]如Yoo等[39]将石墨烯分散在PEDOT:PSS分散液中。改变石墨烯的含量并对复合墨水进行优化，制成的PEDOT:PSS-石墨烯复合薄膜电导率为637S/cm。相对于原始PEDOT:PSS薄膜，其导电性提高了41%。将此高导电性复合薄膜应用于有机热电器件，该器件的功率因数为45.7μW/mK2，比基于原始PEDOT:PSS透明电极的器件高93%。此外，高导电复合膜可用于无铂染料敏化太阳能电池
本文编号：3214944
【文章来源】：五邑大学广东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各类新型透明电极：(a)喷墨打印PEDOT:PSS/Ag网格透明电极[19]；(b)
五邑大学硕士学位论文第一章绪论2图1-1透明电极材料1.2透明电极图1-2各类新型透明电极：(a)喷墨打印PEDOT:PSS/Ag网格透明电极[19]；(b)大规模制造用于柔性触摸屏的纳米银-PEDOT:PSS复合柔性透明电极[20]；(c)基于碳纳米管、石墨烯和金属纳米结构的透明电极[21]；(d)卷对卷式石墨烯透明电极[22]目前已研发的多种新型透明电极材料如图1-2所示。透明电极在可见光源下，需要具有高透过率兼备高导电率。其常用的量化标准为在550nm处，透过率为80%以上，透明电极的方阻为100Ω/sq以下，且满足导电率为1000S/m以上。根据性能要求的不同，透明电极可被运用于不同的光电器件中。如有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、太阳能电池等器件对透明电极的导电率要求较高[7,12,23,24]；而高方阻的透明电极常被应用于触控屏和柔性传感器等器件中[1]。如果想要获得性能优异的透明电极，需要协调电极的厚度、方阻、导电率和透过率四个参数之间的关系。
榷?裕?鹗裟擅紫咄该鞅∧さ闹票腹ひ占虻ィ?涫椅鲁赡ぬ跫?氲腿鄣闳嵝?衬底具有良好的相容性，且薄膜具有高电导性与良好的柔性，可在显示技术、绿色能源利用等重要的国民经济领域得到诸多应用。1.2.2柔性复合透明电极材料然而，目前单一的柔性透明导电材料特性简单而局限，例如ITO结晶性能差，具有陶瓷的易脆性；碳纳米管接触电阻过大，影响导电薄膜的面电阻大小；石墨烯薄膜制备时柔性基板需要较高温度，导致成本高等。正因为各种单一材料的局限，无法满足人们对材料高性能的需求。因此，人们通过寻找多种材料的复合(如图1-3)，提高材料优势和实现多功能化应用。图1-3多种材料的复合制备柔性复合透明电极材料：(a)高度可拉伸的压阻Cu-Ag-石墨烯电极应变传感器[37]；(b)喷墨打印PEDOT:PSS/Ag网格能源电极[19]；(c)可拉伸的石墨烯复合电极的电致发光显示器[38]如Yoo等[39]将石墨烯分散在PEDOT:PSS分散液中。改变石墨烯的含量并对复合墨水进行优化，制成的PEDOT:PSS-石墨烯复合薄膜电导率为637S/cm。相对于原始PEDOT:PSS薄膜，其导电性提高了41%。将此高导电性复合薄膜应用于有机热电器件，该器件的功率因数为45.7μW/mK2，比基于原始PEDOT:PSS透明电极的器件高93%。此外，高导电复合膜可用于无铂染料敏化太阳能电池
本文编号：3214944
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3214944.html
教材专著
