[发明专利]银纳米线-氧化物溶胶复合透明电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种银纳米线‑氧化物溶胶复合透明电极的制备方法，包括以下步骤：将衬底在去离子水、乙醇和丙酮中分别超声10～20min，干燥，得处理后衬底；混合液由银纳米线、氧化物溶胶、稳定剂、表面活性剂、成膜助剂和溶剂组成，将混合液于400～600r/min搅拌30～90min，获得银纳米线‑氧化物溶胶复合导电油墨；将银纳米线‑氧化物溶胶复合导电油墨均匀涂布在处理后衬底上，待溶剂蒸发后，获得银纳米线‑氧化物溶胶复合透明电极。采用本发明的方法能提高透明电极的导电性，且生产成本低、适宜于大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种银纳米线透明电极的制备方法，具体涉及一种银纳米线-氧化物溶胶复合透明电极的制备方法。

背景技术

透明电极具有优良的可见光透过性和导电性，在众多光电转换器件中有着广泛的应用，如OLED设备、触控屏幕、薄膜太阳能电池及透明加热设备等。目前，掺锡氧化铟(ITO)导电玻璃电极在工业中应用最为广泛。然而，ITO透明电极也面临着诸多挑战。首先，In元素储量较少，致使ITO的来源受限。同时，制造ITO电极一般采用溅射等方式，需要真空设备，并对衬底的热稳定性提出了较高的要求。此外，ITO为氧化物，脆性较大，无法弯折，这些特性与下一代可穿戴设备的柔性要求不相符合。

相比于其他材料如石墨烯，导电高分子，金纳米线等，银纳米线透明电极具有更好的导电性和稳定性，有望代替目前广泛应用的掺锡氧化铟(ITO)导电玻璃电极，在OLED、可穿戴设备以及太阳能电池等领域获得广泛的应用。目前，现有技术制备的银纳米线透明电极中，银纳米线只是简单堆叠，银纳米线间的接触电阻较大，对薄膜的导电性有较大影响。为提高银纳米线透明电极的导电性，可以采用石墨烯覆盖在银纳米线表面(CN104934109A，CN104492677A)，在衬底上增加一层纤维素层(CN104867621A)等方法，但上述方式存在着材料成本高，不易制备等缺点，不适于大规模应用。

氧化物溶胶具有来源广泛，成本低廉等优势，与银纳米线透明导电薄膜复合(CN104162681A)后可以有效提高透明导电薄膜的各项性能。目前多采用银纳米线与不同氧化物复合后制备薄膜，溶胶复合银纳米线透明导电薄膜主要采用溶胶分布旋涂等方式，操作复杂，对薄膜的透过率影响较大，不适于连续生产；或采用氧化物对银纳米线进行修饰后再制备导电薄膜，需要对修饰后的银纳米线进行分离，提高了生产成本。金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜(CN106782891A)首先涂布银纳米线，随后涂布氧化物溶胶。工艺繁琐的同时所制备的银纳米线薄膜较为脆弱，易被氧化、硫化或被外力破坏。因此涂布氧化物溶胶必须采用喷涂或旋涂，提高了制备成本，不适于大规模生产。

综上，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高透明电极的导电性、生产成本低、适宜于大规模生产的银纳米线-氧化物溶胶复合透明电极的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种银纳米线-氧化物溶胶复合透明电极的制备方法，包括以下步骤：

1)、透明电极衬底的处理：

将衬底在去离子水、乙醇和丙酮中分别超声10～20min，干燥，得处理后衬底；

2)、银纳米线-氧化物溶胶复合导电油墨的制备：

混合液由银纳米线、氧化物溶胶、稳定剂、表面活性剂、成膜助剂和溶剂组成(即，将银纳米线、氧化物溶胶、稳定剂、表面活性剂和成膜助剂加入溶剂中，组成混合液)；

所述混合液中，银纳米线的含量为0.5mg/mL～5mg/mL，氧化物溶胶中固态物的含量为5ppm～150ppm(质量/体积)，稳定剂体积浓度为0.01～5％，表面活性剂含量为0.01～5mg/mL，成膜助剂含量为0.01mg/mL～20mg/mL，余量为溶剂；

将混合液于400～600r/min搅拌30～90min，获得银纳米线-氧化物溶胶复合导电油墨；