納米銀線柔性透明導電薄膜是一種發展具有高透光率、優良導電性和優異柔韌性的新型建筑材料,主要可以用于進行替代中國傳統的氧化銦錫(ITO)導電薄膜,應用于企業各種不同光電器件中。
銀納米線(AgNWs)具有優異的納米尺度性能,被認為是制備柔性透明導電薄膜的理想材料。與傳統伊藤相比,銀納米線不僅具有優良的電學和光學性能,而且具有良好的柔韌性和較低的制造成本。這使得它成為觸摸敏感顯示器、有機發光半導體(OLED)和薄膜太陽能電池等應用領域的有希望的候選產品。
導電薄膜的制備方法
真空過濾方法:通過真空過濾技術在混合纖維素薄膜上制備銀納米銀薄膜,然后轉移到不同的載體上,例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇(PVA)和聚二甲基硅油(PDMS)。該方法可以克服柔性基片耐高溫性差的缺陷。
涂布法:包括旋涂法、棒涂法和噴涂法。在這些方法中,納米銀線分散體被均勻地涂覆在基底的表面上以形成導電膜。不同的涂覆方法影響薄膜的均勻性和性能。
印刷方法: 先進的數字制造技術,如噴墨印刷也用于制備導電納米線薄膜,以準確地沉積復雜的圖案。
導電薄膜的性能研究
電學性能:納米銀線薄膜可以表現出一個優異的導電性,方塊電阻可低至50歐姆每平方,與ITO相比發展具有非常明顯競爭優勢。
光學性能:透光率高達85%以上,使該材料在要求高透明度的應用領域(如顯示器、光伏板)中脫穎而出。
機械性能:納米銀線薄膜具有良好的柔韌性和耐彎折性,適合用于可彎曲和可折疊的電子設備。
粘附性能:通過增加粘附層、溶解基底表面和添加保護層等方法,可以顯著提高納米銀線薄膜與基底的粘附力,提升其耐用性。
導電薄膜的應用領域
觸摸屏:納米銀線薄膜由于其高透光率和優異的導電性,成為觸摸屏傳感器的理想材料。
有機發光半導體: 銀納米線可以滿足 OLED 屏幕所需的高透明度和靈活性。
太陽能電池: 柔性薄膜太陽能電池使用銀納米線作為電極,以提高光電轉換效率和降低成本。
可穿戴電子:納米銀線薄膜由于其優異的柔韌性和導電性,在可穿戴設備中顯示出巨大的應用潛力。
導電薄膜的研究挑戰
接觸電阻問題: 納米銀線之間的接觸電阻很高,需要通過后處理工藝降低方形電阻,以提高整體電導率。
穩定性問題: 納米銀絲在長期使用過程中可能會受到氧化電導率的影響,因此需要開發更穩定的納米材料。
量產:雖然實驗室研究取得了不少成果,但量產還有很多技術和成本挑戰需要解決。
納米銀線柔性透明導電薄膜可以憑借其優異的透光性、導電性、柔性和低成本等優點,在未來光電器件中的應用市場前景十分廣闊。隨著經濟研究的不斷通過深入和技術的進步,這種教學材料有望在更多不同領域企業實現社會商業化應用,推動柔性電子信息技術的發展。