[发明专利]一种双重陷光结构透明导电薄膜及其制备

说明书

本发明涉及一种玻璃基板/银纳米线/氧化锌/氧化锌纳米柱双重陷光结构透明导电薄膜及其制备方法。本发明在玻璃基底上引入银纳米线层，并用氧化锌薄膜覆盖于其上，之后制备氧化锌纳米柱。本发明制备得到的双重陷光结构透明导电薄膜具有以下优点：1)通过简单的方法将银纳米线负载在玻璃之上，可以发挥银纳米线的优势实现高电导率和高透过率的透明导电薄膜；原料来源丰富且操作简单，不需要高温，真空等严苛条件，制备的多层透明导电薄膜具有成本低等优点；2)利用银纳米线的表面等离子体激源效应和对光的宽光谱散射能够实现第一次对光的散射；利用氧化锌纳米柱结构能够实现对光的第二次有效散射，能够实现对光的多次，不同方向的散射。

技术领域

本发明涉及一种透明导电薄膜及其制备方法，具体涉及一种玻璃基板/银纳米线/氧化锌/氧化锌纳米柱双重陷光结构透明导电薄膜制备方法，属于材料化学领域。

背景技术

近年来，透明导电薄膜材料在电子产品，半导体器件，光电器件等领域广泛使用。透明导电薄膜(TCFs,transparent conduction films)是指在紫外可见近红外光区域内(λ＝380～1000nm)有较高的透过率，并具有优良的导电性，方阻可达到10Ω/Sq以下的薄膜材料。透明导电薄膜是许多光电子器件的重要组成部分，如显示(Display)，太阳电池(Solarcells)，有机发光二极管(OLED),触摸屏(Touch panel)等。氧化铟锡薄膜(ITO)是当前透明导电薄膜的最主要材料。ITO薄膜在制备及使用过程中也存在一些缺点，其中包括：(1)金属铟材料由于开采提炼困难及使用量逐年上涨导致其价格持续上涨，使得ITO成为日益昂贵的材料；(2)ITO薄膜不支持耐弯折，其脆性结构不支持柔性光电子器件的性能要求；(3)ITO薄膜通常采用真空镀膜的制备方法，其设备昂贵，也导致ITO薄膜价格昂贵。为获得低成本的透明导电薄膜材料，众多科学家开展了对银纳米线材料替代ITO薄膜的研究，银纳米线成为材料科学及产业界一颗耀眼的研究热点。银纳米线具有一维线状结构，纳米线在二维空间互相接触形成网状导电结构，其具有优良的导电结构及透明特性，其耐弯折性能十分优越，表现出许多优秀的材料性能，银纳米线材料替代氧化铟锡透明导电材料的研究还处于初期阶段，因此银纳米线透明导电薄膜是一项有前途的研究工作。银纳米线材料合成采用化学方法合成，其价格低廉，因此在玻璃基底上的银纳米线结构可以替代传统的ITO薄膜。

发明内容

本发明目的在于提供一种双重陷光结构透明导电薄膜及其制备，具体为一种玻璃基板/银纳米线/氧化锌薄膜/氧化锌纳米柱双重陷光结构透明导电薄膜及其制备。

一种双重陷光结构透明导电薄膜，包括：

玻璃基板，在玻璃基板上涂覆的一层银纳米线薄膜，在银纳米线薄膜上涂覆的一层氧化锌薄膜及在氧化锌薄膜上生长的一层氧化锌纳米柱，如图2所示。

进一步地，所述玻璃基板选自钠钙玻璃、超白玻璃、石英玻璃、柔性玻璃中的一种，所述玻璃基板的厚度范围在0.05mm-50mm之间，透过率在91％-83％之间。

进一步地，所述银纳米线薄膜厚度是150-1000nm。

进一步地，所述氧化锌薄膜厚度是20-200nm。

进一步地，所述氧化锌纳米柱厚度是200-5000nm。

本发明所述的玻璃基底/银纳米线/氧化锌/氧化锌纳米柱双重陷光结构透明导电薄膜制备方法，在玻璃基底上引入银纳米线层，并用氧化锌薄膜覆盖于其上，之后制备氧化锌纳米柱，其工艺流程图如图1所示。

一种双重陷光结构透明导电薄膜的制备，包括以下步骤：

1)制备银纳米线悬浊液：利用多元醇热法还原硝酸银，制备含银纳米线的溶液，将银纳米线溶液稀释配制成0.01-10mg/ml的银纳米线醇分散液，经过1-30分钟超声处理，得到稳定分散的银纳米线溶液；