银纳米线透明导电薄膜 透明导电薄膜指标清单

透明导电薄膜指标清单包括透过率、电阻率、平整度、薄膜厚度、硬度、耐腐蚀性等 。透过率要高于85%,电阻率低于100Ω/□,平整度少于5μm 。薄膜厚度一般在10-500nm之间,硬度需要达到一定的强度以保证使用寿命 。耐腐蚀性能也是必要的指标之一,要求长时间的使用不会产生损坏 。

透明导电薄膜
透明导电薄膜是一种重要的光电材料,广泛应用于触摸屏、液晶显示、有机发光二极管(OLED)、太阳能电池等光电领域 。随着便携式和可穿戴电子产品的涌现,柔性化、高导电、高透光以及高稳定等已成为透明导电薄膜的发展趋势 。
我们报告了一种简单的 *** 来打破石墨烯FTE的先前限制,并产生与最佳商用ITO电极相媲美的空前性能 。
使用量身定制的单层石墨烯FTE,我们进一步展示了高性能柔性绿色有机发光二极管(OLED),其效率优于所有同类柔性OLED,并超过了刚性ITO阳极 。这种简单的策略将推动下一代柔性光电技术的发展,超越占主导地位的刚性平台 。
现有的性能改善 *** 基于单一的电学或光学调制,虽然分别在提高电导或者透光率方面效果显著,但常导致顾此失彼,造成大面积柔性石墨烯透明导电薄膜的性能评价指标(电/光导率比)较商用ITO薄膜仍有明显差距(仅为后者的50%左右),极大制约了石墨烯柔性光电器件的发展 。
采用具有光学增透效应的掺杂剂薄膜同步提高石墨烯的电导和透光率 。
近日,中国科学院金属研究所成会明院士和任文才研究员团队提出了基于光电共调制发展高性能柔性石墨烯透明导电薄膜的新思路:
研究人员在大面积柔性石墨烯表面涂覆低折射率且高透光的有机质子酸HTB的纳米涂层,即可对其同时产生强的空穴掺杂(电导提高7倍)和可见光波段的有效增透(透光率98.8%,550nm),从而获得高达323的电/光导率比,而且在环境条件下长期稳定,显著优于同类石墨烯柔性薄膜甚至ITO薄膜 。
此外,薄膜的功函数明显提高(5.3 eV),表面粗糙度也因HTB薄膜的平整化作用而降低 。由于兼具高电导、高透光、高功函和高平整度,以其作为透明阳极大幅提升了柔性绿光OLED的器件性能,电流效率(111.4 cd A-1)、功率效率(124.9 lm W-1)和外量子效率(29.7%)均为同类器件的最佳性能,并明显优于其它结果 。

银纳米线透明导电薄膜 透明导电薄膜指标清单

文章插图
『HTB増透掺杂剂同步提升柔性石墨烯薄膜的电导与透光率』
(a)石墨烯表面的HTB分子结构示意图 。
(b)HTB增透掺杂的大面积单层石墨烯/PET柔性薄膜(10 × 10 cm2)照片 。
(c)不同浓度HTB溶液掺杂单层石墨烯的拉曼光谱 。
(d)不同浓度HTB溶液掺杂单层石墨烯的空穴浓度 。
(e)20mM HTB增透掺杂前后单层石墨烯/PET柔性薄膜(10 × 10 cm2)的面电阻 。
(f)增透掺杂后薄膜的面电阻分布均匀性 。
(g)20mM HTB增透掺杂前后单层石墨烯/PET柔性薄膜的透光率谱线 。
(h)20mM HTB增透掺杂前后1-4层石墨烯/PET柔性薄膜的方阻/透光率(l = 550 nm)关系图 。图中同时给出了ITO薄膜的典型性能作为对比 。
(i)HTB增透掺杂的大面积单层石墨烯/PET柔性薄膜与典型石墨烯柔性薄膜及ITO薄膜的性能(电/光导率比)对比 。
『掺杂稳定性与功函数调制』
(a)HTB与典型掺杂剂掺杂单层石墨烯在环境条件下放置两个月前后的空穴浓度对比 。
(b)HTB与典型掺杂剂掺杂单层石墨烯的方阻在环境条件下随放置时间的变化 。
(c)HTB与典型掺杂剂掺杂单层石墨烯在环境条件下放置两个月前后的空穴浓度与方阻变化幅度对比 。

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