银纳米线柔性透明电极的稳定性研究

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透明电极在显示器、太阳能电池、有机电致发光器件等领域得到广泛应用。近年来随着柔性技术的发展,传统的透明电极材料氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)因自身脆性无法满足柔性电子器件的发展。银纳米线(silver nanowires,AgNWs)柔性透明电极具有与ITO相当的电学和光学特性,兼具优异的机械柔韧性,被认为是最有可能取代ITO的新型柔性电极材料。然而在长期使用过程中,AgNWs易受到各种因素温度、光照、湿度、环境气氛等的影响而发生性能衰退,从而对其应用器件的综合性能造成影响。氧化石墨烯(graphene oxide,GO)作为一种新型二维片状材料,在改善AgNWs柔性透明电极的稳定性上有很大的潜力。基于此,本文围绕AgNWs柔性透明电极的稳定性主要做了以下工作:(1)采用真空抽滤法和衬底转移法相结合,分别以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚乙烯醇(PVA)为基底制备了AgNWs柔性透明电极,对制得的电极的表面形貌、方阻、透光率、机械柔韧性、银纳米线与基底间的附着性进行性能表征和对比,对性能产生的差异的原因进行分析。(2)针对AgNWs柔性透明电极的稳定性问题,从AgNWs柔性透明电极的自身因素出发,分别探究了电极基底材料和银纳米线面密度对AgNWs柔性透明电极热稳定性、光照稳定性、湿度稳定性及气氛环境稳定性的影响。发现以PVA为基底材料的AgNWs柔性透明电极的稳定性明显优于以PET为基底的AgNWs柔性透明电极,同时发现随着面密度的增加,银纳米线电极的稳定性也逐渐得到提高。(3)为改善AgNWs柔性透明电极的稳定性,以GO作为修饰层对AgNWs柔性透明电极进行表面修饰。首先制备了GO表面修饰AgNWs柔性透明电极,并对电极的性能进行了表征。接下来探究了温度、湿度、光辐照、环境气氛四个因素对GO修饰后的AgNWs透明柔性电极稳定性的影响,并与未修饰的AgNWs柔性透明电极的稳定性进行比较,分析GO修饰层对改善AgNWs柔性透明电极稳定性的作用。发现GO修饰层在一定程度上改善了AgNWs柔性透明电极的稳定性。
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