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银纳米线基柔性有机太阳能电池研究进展

中国材料进展 2022年第3期41卷 188-196页

作者：孙延娜万相见李晨曦陈永胜南开大学化学学院功能高分子材料教育部重点实验室天津300071

柔性是有机太阳能电池最为显著的特点和优势。但是,目前柔性有机太阳能电池的性能仍然滞后于刚性器件,这主要是因为缺乏同时具有低电阻、高透光度和低表面粗糙度的高性能柔性透明电极。传统的氧化铟锡透明电极因其脆性以及铟元素的稀缺... 详细信息

柔性是有机太阳能电池最为显著的特点和优势。但是,目前柔性有机太阳能电池的性能仍然滞后于刚性器件,这主要是因为缺乏同时具有低电阻、高透光度和低表面粗糙度的高性能柔性透明电极。传统的氧化铟锡透明电极因其脆性以及铟元素的稀缺,限制了其在柔性器件中的发展与应用。因此,开发新型、高性能的柔性透明电极是柔性有机太阳能电池发展和应用的基础。在新型的柔性透明导电材料中,金属纳米线,特别是银纳米线(AgNWs),以其优异的综合光电性能和柔韧性成为柔性透明电极中的明星导电材料。同时,基于AgNWs柔性透明电极构筑柔性有机太阳能电池也被广泛研究,并取得了一系列进展。综述了近年来基于AgNWs透明电极的柔性有机太阳能电池的研究进展,重点介绍了AgNWs柔性透明电极的性质对柔性有机太阳能电池性能的影响,并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：柔性电子器件柔性有机太阳能电池柔性透明电极银纳米线高效率

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银纳米线透明导电薄膜的制备及其性能优化

功能材料 2022年第4期53卷 4067-4074页

作者：陈伊男衷水平肖妮唐定福州大学紫金地质与矿业学院福州350108 福州大学材料科学与工程学院福州350108

随着柔性光电子技术的不断发展,传统的脆性氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜材料已不能满足应用要求。银纳米线(Ag nanowires,AgNWs)透明导电薄膜因具有优异的导电性、透光性和机械性能,在柔性光电子器件中将具有广阔的应用前景。首先总结了Ag... 详细信息

随着柔性光电子技术的不断发展,传统的脆性氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜材料已不能满足应用要求。银纳米线(Ag nanowires,AgNWs)透明导电薄膜因具有优异的导电性、透光性和机械性能,在柔性光电子器件中将具有广阔的应用前景。首先总结了AgNWs透明导电薄膜的成膜工艺方法,包括迈耶尔棒涂法、喷涂法、卷对卷涂布法、真空抽滤法和印刷法等。然后,从提高AgNWs透明导电薄膜的光电性能、稳定性、机械性能和与基材的附着力4个方面出发,介绍了各种性能优化处理工艺。最后,展望了AgNWs透明导电薄膜制备及性能优化的未来发展方向。

关键词：银纳米线透明导电薄膜成膜工艺性能优化研究进展

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银纳米线透明导电薄膜的失效机理研究

无机材料学报 2019年第12期34卷 1257-1264页

作者：叶长辉顾瑜佳王贵欣毕丽丽浙江工业大学材料科学与工程学院

银纳米线透明导电薄膜材料作为新兴的无铟电极材料,以其优越的光电性能和力学柔韧性,在显示器件、触控面板、太阳能电池、智能加热和电磁屏蔽等领域崭露头角,吸引越来越多的来自科研界及产业界的关注。然而,银纳米线透明导电薄膜在应用... 详细信息

银纳米线透明导电薄膜材料作为新兴的无铟电极材料,以其优越的光电性能和力学柔韧性,在显示器件、触控面板、太阳能电池、智能加热和电磁屏蔽等领域崭露头角,吸引越来越多的来自科研界及产业界的关注。然而,银纳米线透明导电薄膜在应用中面临着较为严重的稳定性问题,主要表现为容易被痕量含硫气体腐蚀,在300℃以上的温度下纳米线出现断裂和球形化等结构失稳现象,在紫外光照条件下腐蚀及球形化加剧,在加载电场条件下出现离子迁移并产生孔洞及断裂现象。本文详细介绍了以上各种失效现象,分析了失效的微观机制,介绍了解决各种失效现象的具体措施。银纳米线透明导电薄膜失效行为的研究,有助于进一步推动该材料的实际应用进程。

关键词：银纳米线透明导电薄膜失效机理电迁移硫化综述

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银纳米线改性棉织物的制备及其性能

纺织学报 2021年第5期42卷 115-121页

作者：赵永芳钱建华孙丽颖彭慧敏梅敏浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018

为提高棉织物附加值并改善其对改性成分的吸附性,首先利用高碘酸钠氧化处理以增加棉纤维的粘结性,然后采用一步多元醇还原法,在160℃条件下制备银纳米线(AgNWs)并分散到无水乙醇中,以棉织物为基底,采用浸渍—烘干法将AgNWs整理到棉织物... 详细信息

为提高棉织物附加值并改善其对改性成分的吸附性,首先利用高碘酸钠氧化处理以增加棉纤维的粘结性,然后采用一步多元醇还原法,在160℃条件下制备银纳米线(AgNWs)并分散到无水乙醇中,以棉织物为基底,采用浸渍—烘干法将AgNWs整理到棉织物表面。对AgNWs的形貌、长度、直径及结晶结构进行了测试与表征,并分析了整理后棉织物的防紫外线性能、导电性和耐洗性能。结果表明:随着AgNWs质量浓度的增加,棉织物的导电性能提高了80%以上;当AgNWs质量浓度为10 g/L时,紫外线防护系数(UPF值)可达55,紫外线透过率可降至2.5%以下;氧化处理使改性棉织物的耐洗性能提高了20%,经氧化处理的改性棉织物经3次洗涤后UPF值仍可达46.51;该柔性导电棉织物可应用于柔性电子纺织品和抗紫外线产品中。

关键词：银纳米线棉织物氧化处理防紫外线性能导电性柔性导电棉织物

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银纳米线网络的高有序排列及其图案化设计

科学通报 2020年第14期65卷 1376-1386页

作者：吴泽磊陈桂南王贵欣叶萃潘军叶长辉浙江工业大学材料科学与工程学院杭州310014

银纳米线的有序排列及图案化,是制备柔性触控感知单元结构的关键步骤,也是银纳米线透明导电薄膜实际应用的最具挑战性的难题之一.传统的银纳米线有序化具有涂布速度慢、流体动力小、有序化程度不高等缺点.本研究使用0.4 wt%超细银纳米线... 详细信息

银纳米线的有序排列及图案化,是制备柔性触控感知单元结构的关键步骤,也是银纳米线透明导电薄膜实际应用的最具挑战性的难题之一.传统的银纳米线有序化具有涂布速度慢、流体动力小、有序化程度不高等缺点.本研究使用0.4 wt%超细银纳米线(直径20 nm)的乙醇溶液在快涂布速度下(60 mm/s)制备了有序化程度高达0.82的银纳米线透明导电薄膜.银纳米线网络的超高有序化归因于毛细管作用力和流体动力的大幅度增加.在有序化银纳米线网络结构的基础上,利用常规光刻法和湿法刻蚀制备导电通道,通道宽度范围为20~500μm,精度高达99%以上,为其在可拉伸电极中的实际应用提供了参考.

关键词：银纳米线透明导电薄膜有序排列图案化

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银纳米线柔性透明导电薄膜的制备

上海大学学报（自然科学版） 2023年第6期29卷 1022-1029页

作者：刘晓文潜飞张波吴美莹李红斌张宝华上海大学环境与化学工程学院上海200444 中华人民共和国台州海关浙江台州318000

采用多元醇法制备了直径约40 nm、长径比约300的银纳米线.以聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(polyethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate,PETG)膜为基底,采用旋涂法制备了银纳米线柔性透明导电薄膜,探究了不同辅助成膜剂对成膜性能的影响.发现以黄原胶为辅助成膜剂制备的银纳米线薄膜具有较理想的透明性和导电性;银纳米线分散液沉积密度对银纳米线薄膜的透明性和导电性有重要影响,当沉积密度为10 mg/cm2时,银纳米线薄膜的透光率和导电性能最优;弯曲测试结果表明,银纳米线薄膜具有很好的柔韧性.

关键词：多元醇法银纳米线旋涂法柔性透明导电薄膜

纳米银导电墨水的制备及其在高精度柔性电路打印中的应用

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稀有金属材料与工程 2023年第10期52卷 3530-3538页

作者：丁泽宇罗书轩何瑞博吉雅欣徐世杰景鑫张文彦西北大学化学与材料科学学院陕西西安710127 合成与天然功能分子教育部重点实验室陕西西安710127

分别以银纳米颗粒和银纳米线为导电组分,以BYK-333为表面助剂、乙二醇为溶剂制备出2类喷墨打印型导电墨水,采用MICROPLTTER Ⅱ型微纳米沉积系统在柔性透明基底上打印了导电线路,研究了打印工艺、热烧结固化、封装等对2种打印电路的导电... 详细信息

分别以银纳米颗粒和银纳米线为导电组分,以BYK-333为表面助剂、乙二醇为溶剂制备出2类喷墨打印型导电墨水,采用MICROPLTTER Ⅱ型微纳米沉积系统在柔性透明基底上打印了导电线路,研究了打印工艺、热烧结固化、封装等对2种打印电路的导电性、耐候性和抗弯折等性能的影响。结果表明,打印机喷头口径和墨水与基底接触角是决定导电电路线宽精度的关键因素,热烧结处理可以提高银纳米颗粒柔性电路的导电性,在160℃烧结30 min时,电阻率下降到16.4μΩ·cm,在空气中放置90 d后保持导电性能不变,1000次弯折后电阻率上升12.4%;随着打印次数增加,银纳米线打印电路的导电性不断增加,打印9次得到的打印直线单位电阻为88.9Ω/cm,而随着烧结温度和时间的增加电路导电性下降,PDMS封装可以极大地提高打印电路的稳定性,在空气中放置90 d或弯折1000次后导电性能保持不变,表明基于银纳米材料导电墨水及微纳米沉积系统可以实现高性能和高精度柔性电路的稳定打印。

关键词：银纳米颗粒银纳米线导电墨水喷墨打印

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银纳米线表面等离激元波导的能量损耗

物理学报 2018年第24期67卷 26-39页

作者：王文慧张孬西安交通大学理学院西安710049

金属纳米结构的表面等离激元可以突破光学衍射极限,为光子器件的微型化和集成光学芯片的实现奠定基础.基于表面等离激元的各种基本光学元件已经研制出来.然而,由于金属结构的固有欧姆损耗以及向衬底的辐射损耗等,表面等离激元的传输能... 详细信息

金属纳米结构的表面等离激元可以突破光学衍射极限,为光子器件的微型化和集成光学芯片的实现奠定基础.基于表面等离激元的各种基本光学元件已经研制出来.然而,由于金属结构的固有欧姆损耗以及向衬底的辐射损耗等,表面等离激元的传输能量损耗较大,极大地制约了其在纳米光子器件和回路中的应用.研究能量损耗的影响因素以及如何有效降低能量损耗对未来光子器件的实际应用具有重要意义.本文从纳米线表面等离激元的基本模式出发,介绍了它在不同条件下的场分布和传输特性,在此基础上着重讨论纳米线表面等离激元传输损耗的影响因素和测量方法以及目前常用的降低传输损耗的思路.最后给出总结以及如何进一步降低能量损耗方法的展望.表面等离激元能量损耗的相关研究对于纳米光子器件的设计和集成光子回路的构建有着重要作用.

关键词：表面等离激元能量损耗银纳米线光子器件

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银纳米线及其透明导电膜的研究进展

材料导报 2020年第21期34卷 21081-21092页

作者：周扬州钱磊章婷北京理工大学光电学院北京100081 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201

近年来,透明导电薄膜在光电器件中得到广泛的应用,是触控显示、有机发光二极管(OLED)、薄膜太阳能电池等器件的重要组成部分。目前氧化铟锡(ITO)作为透明电极在平板显示以及各种电子设备应用中处于垄断地位,但其本身存在陶瓷脆性、弯折... 详细信息

近年来,透明导电薄膜在光电器件中得到广泛的应用,是触控显示、有机发光二极管(OLED)、薄膜太阳能电池等器件的重要组成部分。目前氧化铟锡(ITO)作为透明电极在平板显示以及各种电子设备应用中处于垄断地位,但其本身存在陶瓷脆性、弯折易受损、反应温度高及易泛黄等缺点,严重阻碍了电子器件向小型化和柔性方向发展,因此迫切需要一种新的导电材料能够代替ITO,从而应用到柔性设备中。而基于银纳米线(Ag nanowires,AgNWs)的透明导电膜凭借良好的透光度、高导电性、低成本以及柔性可弯折等优点,有望成为ITO导电薄膜最具潜力的替代品。短短几年内,基于AgNWs透明导电膜的制备工艺和器件结构不断得到优化,并吸引越来越多研究者的关注。AgNWs的长径比及其分散液的粘度直接影响透明导电膜的光学和电学性能。对于高长径比的AgNWs,只需较少数量即可搭建出高导电性的AgNWs网络。这样可有效降低使用高长径比AgNWs制得的导电膜的散射,也可大幅提升其透过性。其次,分散液是影响AgNWs导电膜性能的另一个不可忽视的因素,其分散性和粘度直接影响着薄膜的均匀性及薄膜与基底的粘附性,因此获得高性能的分散液是制备AgNWs透明导电膜的关键。此外,由于AgNWs之间的接触电阻非常高,制备的导电膜的方块电阻非常大,这就需要对薄膜进行相应的后处理来降低其方阻。本文重点综述了国内外AgNWs的合成方法,总结了高透明AgNWs导电膜在导电分散液制备、薄膜制备、后处理等工艺上的研究进展,并简述了AgNWs透明导电膜在光电器件中的应用。最后,对AgNWs柔性透明导电膜在未来的发展趋势进行了展望,以期为制备高性能的AgNWs透明导电膜提供参考。

关键词：银纳米线透明导电膜触控显示有机发光二极管(OLED) 太阳能电池