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透明电子材料和器件的制备(2)

时间:2024-12-02 21:09来源:98961
12 3.5 分光光度计的介绍及透光率 14 4 透明电容的介绍、制备及测试 16 4.1 电容器简介 16 4.3 透明电容的测试 18 结 论 20 致 谢 21 参考 文献 22 1绪论 1.1引文

12

3.5 分光光度计的介绍及透光率 14

4 透明电容的介绍、制备及测试 16

4.1 电容器简介 16

4.3 透明电容的测试 18

20

21

参考文献 22

1绪论

1.1引文

随着光电子学在过去几十年的发展,氧化铟锡(ITO)已经成为太阳能电池[1],有机发光二极管[2],显示器和触摸屏[3]等光电器件中最合适的透明导电材料。然而,ITO存在着涉及其机械稳定性,高温和化学稳定性以及脆性等关键性问题

[46]。In的价格上涨对于大面积应用来说确实令人望而却步。尽管许多氧化物配方如Cu2O,CuS,PbO和Al或Ga掺杂的ZnO已经通过物理和溶液处理开发[7],这些替代氧化物仍然不能满足像ITO透明导电电极(TCE)在薄层电阻和透射率方面的要求。

在过去的几年中,出现了几种基于纳米材料的新一代透明导电电极,如石墨烯薄膜[8,9]、碳纳米管[10-13]、金属纳米线网络[14-16]、纳米纤维[17]以及薄金属薄膜[18]。尽管碳材料价格便宜且供应充足,然而将它们转化为碳纳米管或石墨烯等有用的形式是非常耗能的,也无法满足大面积应用。而银纳米线网络通常在交叉结点处表现出高电阻。因此,实现大面积上的低薄层电阻和优异的均匀性是透明导电电极的重要标准。同时我们期望的是通过简单和便宜的方法来制备金属网络导体,在大面积上均匀,同时具有最小的接触电阻和结电阻。通过阅读文献,在此我们采用承载自发形成的裂纹网络的干燥胶体层作为用于生产细金属丝网络的模板,由此避免了交叉丝线结的影响[19-23],且其大面积均匀分布。

1.2透明金属网络电极的发展

透明导体是任何光电子器件的不可避免的部件,无论是显示器,触摸屏,有机LED或太阳能电池。透明导体作为电极,而光与下面的活性层相互作用。在很多情况下,例如,在有机或染料敏化太阳能电池中,其优化厚度的有源层对可见光是相当透明的,这促进了透明太阳能电池的制造,在作为窗板或窗帘上,不仅节省空间,而且具有吸引力。考虑到这样的优点,在全球范围内,即使对非光电子器件也扩展了这些特征。例如所报道的透明电容器,透明应变传感器,透明扬声器,透明电池及透明气体传感器的制造等。这样的制造当然要求更多地使用透明导电电极,以及透明导电电极的其他属性,如可见性。

铟锡氧化物(ITO)被广泛用作透明导体,但其继续用于光电子器件的挑战主要在于铟的缺乏,同时其氧化物太脆弱以致于无法在柔性器件中使用。很多其他氧化物形式也都尝试过,但发现他们的性能相对氧化铟锡更差。新一代的透明导体包括碳纳米管网络,金属纳米线网络,石墨烯,导电聚合物以及他们以混合物形式所组成的电极。尽管石墨烯和导电聚合物在特殊器件中得到应用,但总的来说,纳米线网络,尤其是银和铜,在近段时间来获得了非常大的重要性。在金属网络中,光的透明度和导电性彼此独立,因为光容易透过其间的空隙区域,这对于网络结构是一种优势,不过同时也存在着几个问题。比如在阈值密度下的渗漏,纳米线分布稀疏不一致,在线结点处的高电阻,以及最重要的,平面外的纳米线所产生的粗糙度,这在薄器件中将引起电气短路。目前已经开发了许多补救配方以实现均匀的导线覆盖,以减少结电阻并将电线限制在相应厚度。显然,这些措施总体上增加了加工步骤的数量,能源和材料投入也进一步增加了制造成本。 透明电子材料和器件的制备(2):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205156.html

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