基于超快激光定域去除的Cu/Ag复合金属网格透明电极性能优化研究

[目的]Ag网格透明电极方块电阻低,但反射率高。[方法]在钠钙玻璃基底表面利用等离子射频磁控溅射沉积Cu/Ag复合金属薄膜,然后采用飞秒脉冲激光定域去除金属层,获得Cu/Ag复合金属网格透明电极。分析了激光能量密度、激光扫描速率和激光扫描线重叠率对电极材料去除的影响机制。[结果]在激光能量密度1.4 J/cm^(2)、激光扫描速率300 mm/s和激光扫描线重叠率70%的工艺参数下获得了综合光电性能最为出色的Cu/Ag复合金属网格透明电极,其平均透光率为87.58%,方块电阻为2.15Ω,品质因子为1.235×10^(-1)Ω^(-1)。[结论]该电极的综合性能与传统商用ITO(掺锡氧化铟)透明电极相比有巨大提升。

基于二甲氧基乙醇处理聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐做透明电极在有机太阳能电池中的应用

聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)具有优异的光电性能,目前研究者尝试用PEDOT:PSS材料来取代常用透明电极氧化铟锡(ITO),由于未经处理过的PEDOT:PSS电导率极低,目前急需寻找到新的方法来提高PEDOT:PSS的电导率。本文使用了热(130℃)二甲氧基乙醇多次处理PEDOT:PSS薄膜,结果表明随着处理次数的增加,PEDOT:PSS薄膜电阻逐渐减小。采用了原子力扫描电镜(AFM)和X射线衍射(XRD)等表征手段,发现热二甲氧基乙醇溶剂处理能有效的去除PSS,从而提升了薄膜的电导率。经过热二甲氧基乙醇溶剂处理六次后的品质因素(FoM)高达51.61,并将热二甲氧基乙醇处理六次后的PEDOT:PSS薄膜作为无ITO有机太阳能电池的透明电极,光电转化效率为2.05%,达到了ITO电极的83.67%。

应用化学专业综合化学实验设计的探索——铜纳米线及其透明电极的制备

为提高应用化学专业本科生的实验技能和创新能力,设计了一个铜纳米线的合成及其透明电极制备的综合化学实验。该实验采用乙二醇回流法合成了铜纳米线,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对其形貌和结构进行了表征。铜纳米线合成之后,结合麦勒棒涂布法和甘油蒸汽法制备了透明电极,并测试了其光电性能。另外,介绍了实验过程中的反应机理,包括乙二醇还原反应机理、铜纳米线生长机理、甘油蒸汽还原及焊接等。该设计性实验将无机材料的合成、物理化学电学和光学原理、仪器分析的基本理论知识应用于前沿科学研究,有利于学生巩固和应用理论知识,提升实验操作能力,开拓科学视野,培养科研思维和提高创新能力。

铜纳米线基透明电极研究现状及展望

随着电子设备的迅速发展,透明电极的需求量日益增加。这是因为透明电极在光电器件、触摸屏、柔性显示器等领域得到了广泛应用,作为这些设备中的重要组成部分,不仅要具备优异的光透过率,更要具备良好的导电性能和机械稳定性。如氧化铟锡(ITO)传统的透明电极材料,虽然具有较高的光透过率和良好的导电性能,但成本高昂、脆性大和导电性能易受影响等问题仍然限制了其在一些应用领域的发展。基于此,使得寻找具有低成本、高柔性和稳定导电性能的替代材料成为了当前研究的热点之一。

透明电极薄膜的制备及其电阻率测量普通物理实验

介绍了如何把“透明电极薄膜的制备及其电阻率测量”的实验引入到普通物理实验教学中，用简单的直流溅射镀膜仪制备不同厚度的金属氧化物透明电极薄膜（ZnO：Al薄膜），并用四探针测量了它们的电阻率。该实验是对已经在北京科技大学国家工科物理基础课程教学基地开设的大学生普通物理实验内容的新扩充。

透明电极用银纳米线尺寸与光电性能相关性综述

介绍了银纳米线透明电极光电性能的相关理论。根据国外研究团队建立的相应模型,结合目前透明电极主流应用对银纳米线的性能要求,阐释了银纳米线的尺寸与透明电极的光电性能之间的联系,给出了评判电极光电综合性能的重要参数和满足透明电极应用的银纳米线尺寸具体要求,为银纳米线的合成提供了理论参考。

p型GaN上透明电极的研究现状

GaN基发光器件通常采用金属作为p型GaN的接触电极,但由于金属透光率低,大大降低了器件的发光效率,解决办法之一就是采用透明导电薄膜作为其接触材料.本文在分析p-GaN上难以形成欧姆接触原因的基础上,提出了获得良好电极性能的途径,并从电极的制备方法、光电特性等方面讨论了近年来透明导电薄膜作为p-GaN接触的研究进展,并对未来的发展方向进行了简要说明.

采用不同透明电极的非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管

采用透明材料ITO和AZO为源漏电极,在室温下利用射频磁控溅射方法制作了底栅结构的非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管。实验发现,制备的薄膜晶体管均表现出了良好的开关特性。其中采用AZO为电极的薄膜晶体管的场效应迁移率为1.95cm2/V.s,开关比为4.53×105,在正向偏压应力测试下,阈值电压的漂移量为4.49V。

Ni微网格透明电极的制备及透光性能研究

以聚苯乙烯胶体晶体为模板,采用磁控溅射方法制备了孔径分别为1.2,2.4,3.4,4.5和5.6μm的Ni微网格透明电极。利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和四探针测试仪考察了微网格孔径对电极透过率及导电性能的影响。发现随网格孔径增大,电极透过率逐渐降低,导电性能逐渐增强。微网格透明电极在紫外与可见光区具备优良的透明导电性能。微网格结构的理论计算和原子力显微镜(AFM)分析结果表明,随着模板中PS球直径的增大,Ni在基底上覆盖厚度的线性增大,是导致微网格透明电极透光性能下降和导电性能增强的根本原因。

银纳米线透明电极的成膜及后处理综述

银纳米线是一种有较大应用潜力的新一代透明导电电极材料。总结了利用银纳米线制备透明电极常用的旋涂、喷涂和棒涂法3种主要液相成膜工艺,对成膜工艺对膜性能的影响以及其应用潜力进行了分析;介绍了加热、加压和引入介质3类后处理方法,阐述了不同后处理方法对银纳米线透明电极综合性能的影响。

低损耗液晶光开关器件用透明电极的制备

液晶可以用来制作光通讯系统中的光开关,液晶器件的损耗主要取决于透明电极的透射率, ITO(氧化铟锡)在可见光范围具有高的透射率,但在红外损耗较大。在测定ITO复折射率的基础上,本文借鉴光学薄膜中诱导滤光片的设计思想,设计、制备出了在红外1.5mm^1.6mm范围内高透射率的透明电极,使整个器件的损耗<0.4dB,相应的方块电阻为350W/□。

具有石墨烯/铟锑氧化物复合透明电极的GaN发光二极管

近年来,石墨烯材料由于优异的光电性能获得了广泛关注,并应用于发光二极管的透明电极以取代昂贵的铟锑氧化物(indium tin oxide,ITO)透明电极,但由于石墨烯与p-GaN功函数不匹配,二者很难形成好的欧姆接触,因而造成器件电流扩展差和电压高等问题.本文将ITO薄层作为石墨烯透明电极与p-Ga N间的插入层,以改善石墨烯与p-Ga N层的欧姆接触.所制备的石墨烯透明电极的方块电阻为252.6Ω/□,石墨烯/ITO复合透明电极的方块电阻为70.1Ω/□;石墨烯透明电极与p-Ga N层的比接触电阻率为1.92×10^–2Ω·cm^2,ITO插入之后,其比接触电阻率降低为1.01×10^–4Ω·cm^2;基于石墨烯透明电极的发光二极管(light emitting diode,LED),在20 m A注入电流下,正向电压为4.84 V,而石墨烯/ITO复合透明电极LED正向电压降低至2.80 V,且光输出功率得到提高.这归因于石墨烯/ITO复合透明电极与p-Ga N界面处势垒高度的降低,进而改善了欧姆接触;另外,方块电阻的降低,使得电流扩展均匀性也得到了提高.所采用的复合透明电极减少了ITO的用量,得到了良好的欧姆接触,为LED透明电极提供了一种可行方案.

高长径比银纳米线及其透明电极制备

银纳米线是惊种极具潜力的新惊代透明电极材料。通过合成小直径、高长径比的银纳米线，采用适当的成膜工艺以及后处理工艺，制备出了在玻璃和PET膜上的透明电极。其中在玻璃和PET上的透明电极在90%的透过率下方阻分别为15和25Ω/□。这些银纳米线透明电极的综合性能达到了国际惊流水平，具有较强的应用前景。

石墨烯在纺织材料基透明电极中的研究进展

石墨烯柔性复合透明导电复合材料具有优异的导电性能、透光性能、导热性能以及机械性能。文中介绍了石墨烯的结构、物理性质、制备方法以及在光电领域中的应用,指出了目前基于PET薄膜石墨烯材料研究中的不足以及未来发展方向。

液相还原法制备铜纳米线及其在透明电极方面的应用

综述了液相还原法制备铜纳米线及包覆有其他物质的铜纳米线制备技术的最新进展;通过与其他透明电极的比较,探讨了铜纳米线在透明电极方面的潜在应用优势,总结了铜纳米线在透明电极方面的研究进展;最后展望了铜纳米线的应用前景。

石墨烯太阳能电池透明电极的可行性分析

太阳能电池的光电转换效率仍然较低,并且进一步提高效率非常困难。相对来说,通过提高太阳能电池透明电极的性能是一个简单有效的方法。石墨烯仅有一个sp2碳原子的厚度,超高的载流子迁移率使它可以极大地降低透过率与导电性之间此消彼长关系的影响,同时具备高透光和高导电的特性,因此有望替代目前的商业标准氧化铟锡(ITO)。化学掺杂可以大大降低石墨烯面电阻并调整石墨烯的功函数至合适值。本文的分析表明石墨烯作为太阳能电池透明电极应该是可行的并且具有优越性。

平板显示器中ITO透明电极制备的研究

利用光刻技术和湿法刻蚀技术制备ITO透明电极,借助视频显微仪和台阶仪观测电极形状和表面形貌。比较了不同溶液的刻蚀效果,指出采用盐酸加三氯化铁溶液刻蚀效果最佳,分别讨论了HCl含量和FeCl3含量变化对ITO膜刻蚀速率的影响。最后指出在25±2℃的环境下,刻蚀液HCl、H2O和FeCl3.6H2O的配比满足3L∶1L∶(20～30g)时,ITO膜的刻蚀速率能达到1nm/s,所制备的透明电极边缘整齐无钻蚀,适合于制备平板显示器中的透明精细电极。

石墨烯作太阳电池透明电极的研究进展

综述了石墨烯作太阳电池透明电极的研究现状,并提出了今后的研究思路,即对石墨烯内部的位错、晶界、应变等缺陷进行理论计算,用来指导实验研究,最终通过控制位错、晶界等缺陷的运动,使其性能得到有效控制。另外,石墨烯作透明电极时,与太阳电池其它部分直接接触。在未来的研究中,制备高性能石墨烯的同时,也应该关注太阳电池中石墨烯与其它部分的界面情况。

高分子网状图案制备金属网格透明电极研究进展

高分子网状图案结合不同的金属化方法是制备金属网格透明电极(MMTE)的常用策略。高分子网状图案制备的要点在于线宽和孔隙率的控制,上述参数与MMTE光电性能直接相关。文中综述了高分子网状图案的制备方法及其在MMTE中的应用。目前,高分子静电纺丝网状图案应用较广,可实现低成本、大面积制备MMTE。为了得到高性能的MMTE,需要降低MMTE金属线的宽度/高度(W/H)比值。新兴可穿戴器件要求MMTE具有可伸缩性。进一步对有望用于制备这类MMTE的蛇形图案、剪纸图案、分形图案进行了介绍。

基于MoO_3/Au/MoO_3透明电极的有机太阳能电池

以透明导电薄膜Mo O3/Au/Mo O3代替铟锡氧化物(ITO)作为有机太阳能电池(OSCs)的阳极,研究了一系列结构为Mo O3/Au/Mo O3的透明电极和Mo O3(y nm)/Au(x nm)/Mo O3(y nm)/Cu Pc(25 nm)/C60(40nm)/BCP(8 nm)/Al(100 nm)的有机太阳能电池。研究表明,Mo O3/Au/Mo O3电极的光电特性可通过改变各层薄膜厚度加以调控,在Mo O3薄膜厚度为40 nm、Au薄膜厚度为10 nm时性能最优,且以该薄膜为电极的有机太阳能电池器件的性能接近于电极为ITO的有机太阳能电池器件。