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中科院蘇州納米所直接印刷銀納米線研究取得新進(jìn)展

2015-05-08 09:56 來源：世紀(jì)新能源網(wǎng) 責(zé)編：周艷平

摘要：: 近年來，導(dǎo)電金屬納米線特別是銀納米線的應(yīng)用研究受到廣泛關(guān)注，主要用于制備透明導(dǎo)電材料以及可延展的彈性導(dǎo)電材料。由于金屬納米線的分散特征與傳統(tǒng)的溶液型或顆粒型液態(tài)體系有較大區(qū)別，目前主要采用涂布、噴涂、旋涂等方法獲得銀納米線導(dǎo)電薄膜。但這些現(xiàn)有的主流成膜方法并不能直接實(shí)現(xiàn)圖案化，需要額外增加蝕刻等工藝以滿足應(yīng)用需求。因此，直接印刷金屬納米線獲得透明導(dǎo)電圖案是簡化工序和降低成本的重要手段之一，可進(jìn)一步推動(dòng)導(dǎo)電金屬納米線的應(yīng)用。

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【CPP114】訊：近年來，導(dǎo)電金屬納米線特別是銀納米線的應(yīng)用研究受到廣泛關(guān)注，主要用于制備透明導(dǎo)電材料以及可延展的彈性導(dǎo)電材料。由于金屬納米線的分散特征與傳統(tǒng)的溶液型或顆粒型液態(tài)體系有較大區(qū)別，目前主要采用涂布、噴涂、旋涂等方法獲得銀納米線導(dǎo)電薄膜。但這些現(xiàn)有的主流成膜方法并不能直接實(shí)現(xiàn)圖案化，需要額外增加蝕刻等工藝以滿足應(yīng)用需求。因此，直接印刷金屬納米線獲得透明導(dǎo)電圖案是簡化工序和降低成本的重要手段之一，可進(jìn)一步推動(dòng)導(dǎo)電金屬納米線的應(yīng)用。

印刷頂部電極是目前有機(jī)電子器件的另一個(gè)重要挑戰(zhàn)。一方面，由于有機(jī)器件的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性都比較差，在器件頂部直接印刷電極可能對器件性能造成比較復(fù)雜的負(fù)面影響，嚴(yán)重降低器件性能。另一方面，在器件頂部直接印刷電極時(shí)，對器件承印表面的處理受到諸多限制，難以獲得理想的印刷效果。而如果采用先整體覆膜再圖案化的方法制備頂電極，則蝕刻方法也可能會(huì)損害整個(gè)器件的性能。因此，很多大規(guī)模卷對卷的有機(jī)印刷器件，其頂部電極仍然選擇了真空沉積等傳統(tǒng)制備方法。

中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所崔錚課題組針對印刷銀納米線的課題進(jìn)行了深入的研究，開發(fā)出以噴墨打印為代表的多種印刷方法，可以直接獲得圖案化的透明導(dǎo)電薄膜，取得了透過率超過85%、方塊電阻小于20歐姆的較好效果。研究人員通過與蘇州納米所馬昌期課題組合作，克服印刷工藝和有機(jī)器件物理方面的諸多難題，成功實(shí)現(xiàn)了噴墨打印的銀納米線直接作為半透明有機(jī)光伏電池（OPV）的頂部透明電極。該器件在實(shí)現(xiàn)半透明、降低電極制備成本的同時(shí)，器件的轉(zhuǎn)換效率也非常理想，最高可達(dá)采用傳統(tǒng)非透明電極器件的90%。考慮到印刷過程中溶劑對器件的影響，以及透明電極帶來的部分光損失，該結(jié)果意味著這類印刷透明電極具有非常良好的應(yīng)用前景。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于Appl. Phys. Lett. 2015, 106, 093302。

此項(xiàng)工作得到了國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國家科技支撐計(jì)劃課題的大力支持。

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