[发明专利]一种叠层透明电极及其制备方法

权利要求书

1.一种叠层透明电极，其自下而上依次包括：透明衬底、位于所述透明衬底上的第一层金属氧化物薄膜、位于所述第一层金属氧化物薄膜上的金属纳米线网络层、以及覆盖于所述金属纳米线网络层和未被所述金属纳米线网络层遮盖的第一层金属氧化物之上的第二层金属氧化物薄膜。

2.根据权利要求1所述的叠层透明电极，其特征在于：

所述叠层透明电极结构中，所述透明衬底为刚性或柔性的透明衬底；

所述第一层金属氧化物薄膜由下述至少一种材料制成：氧化铝、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化镓和氧化钛、及相同性质的其他透明氧化物；

所述第一层金属氧化物薄膜的厚度为5nm—50nm；

所述金属纳米线网络层由随机分布或者具有规则取向的金属纳米线构成；

所述金属纳米线的宽度在60nm—1600nm之间连续可调；

构成所述金属纳米线网络层的金属选自下述至少一种：镍、铬、铝、铜、银、金、铂和它们的合金；

所述第二层金属氧化物薄膜由掺杂透明金属氧化物制成，所述掺杂透明金属氧化物选自下述至少一种：锌铝氧化物、铟锡氧化物、氟锡氧化物、铟锌氧化物和铟镓锌氧化物；

所述第二层金属氧化物薄膜的厚度为50nm—200nm。

3.一种制备权利要求1或2所述的叠层透明电极的方法，包括下述步骤：

步骤1、提供所述透明衬底；

步骤2、在所述透明衬底上制备所述第一层金属氧化物薄膜；

步骤3、在所述第一层金属氧化物薄膜上制备所述金属纳米线网络层，具体方法如下(a)—(e)：

(a)在所述第一层金属氧化物薄膜的清洁表面上沉积金属薄膜层；

(b)通过静电纺丝技术在所述金属薄膜层表面制备化学性质稳定的高聚物纳米纤维网络，得到自下而上堆叠的透明衬底——第一层金属氧化物薄膜——金属薄膜层——高聚物纳米纤维网络叠层；

(c)对上述透明衬底——第一层金属氧化物薄膜——金属薄膜层——高聚物纳米纤维网络叠层结构进行低温热退火，使高聚物与金属薄膜表面紧密接触，从而形成高聚物纳米纤维网络的掩模；

(d)以所述高聚物纳米纤维网络为掩模，利用金属腐蚀液蚀刻去除未被所述高聚物纳米纤维网络掩盖的金属；

(e)选择适当的溶剂清洗去除所述高聚物纳米纤维网络，即得到与高聚物网络相似几何形状的金属纳米线网络层；

步骤4、在上述透明衬底——第一层金属氧化物薄膜——金属纳米线网络上制备第二层金属氧化物薄膜，得到所述叠层透明电极。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法步骤1中，所述透明衬底为刚性或柔性的透明衬底；所述透明衬底的厚度为0.1mm—5mm。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法步骤2中，所述第一层金属氧化物薄膜由下述至少一种材料制成：氧化铝、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化镓和氧化钛、及相同性质的其他透明氧化物；

所述第一层金属氧化物薄膜的厚度为5nm—50nm。