一种提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法及银纳米线导电薄膜技术

本发明专利技术提供一种提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法及银纳米线导电薄膜。方法包括如下步骤：(1)将柠檬酸溶解在第一溶剂中，配制得到柠檬酸溶液；(2)将银纳米线分散液加入柠檬酸溶液中，充分振荡均匀，得到柠檬酸改性的银纳米线分散液；(3)在基底上涂布柠檬酸改性的银纳米线分散液，得到柠檬酸改性的银纳米线导电薄膜；(4)将柠檬酸改性的银纳米线导电薄膜置于烘干面板上，加热处理去除柠檬酸，即得。本发明专利技术采用柠檬酸溶液改性处理银纳米线分散液，能同时解决银纳米线表面被PVP绝缘层包覆和银纳米线在分散液中分散性差的问题；制得的银纳米线导电薄膜产品其方块电阻和透光率均得到显著提升。且方法成本低廉、操作简单。操作简单。操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法及银纳米线导电薄膜


[0001]本专利技术属于银纳米线导电薄膜制备
，涉及一种提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法及银纳米线导电薄膜，具体涉及一种利用柠檬酸改性银纳米线分散液以提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法。

技术介绍

[0002]柔性光电器件作为新兴前沿科技，因轻薄、便携、可弯折、可拉伸、耐用性好、与人体兼容等独特优势，在军事国防、信息、新能源、生物医药、智能家居、可穿戴智能设备等领域具有广阔的应用前景。电极作为光电器件的基础结构单元，对器件性能有显著的影响，在光电
具有庞大的潜在市场应用前景。目前，光电电极市场的主流电极产品是氧化铟锡(ITO)，ITO因具有出色的透光性及导电性，广泛应用于发光二极管、太阳能电池、液晶显示器、触摸屏等光电器件中。但因ITO存在：1、原材料铟资源稀缺，成本逐年升高；2、质地脆，柔性差，电导率随弯折程度增大显著降低；3、生产工艺(多采用磁控溅射)复杂苛刻，无法与柔性塑料基底兼容等缺陷。已无法满足新兴柔性光电产品的发展需求。因此，开发高性能透明电极材料，实现高性能柔性透明电极的制备，以取代传统ITO电极，是柔性光电
亟待解决的瓶颈问题。
[0003]银纳米线不仅具有优异的物理性能和高的导电率，而且合成方法简单、易于大规模的稳定制备，被认为是最有潜力替代ITO的柔性电极材料。但由于目前银纳米线合成过程采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)绝缘层作为包覆剂，从而导致银纳米线导电薄膜的线与线之间接触电阻过大。此外，银纳米线在分散液中的分散性差，线与线之间极易相互缠绕聚集，导致使用银纳米线分散液所制备的导电薄膜存在银纳米线分布不均匀的问题，难以形成高效率导电网络。银纳米线表面被PVP绝缘层包覆和在分散液中分散性差的问题限制了银纳米线导电薄膜光电特性的提高。
[0004]公开号为CN106548828A的中国专利文献公开了一种提高银纳米线透明导电膜导电性和透过率的方法，该专利通过使用特定浓度的季铵盐表面活性剂溶液浸泡银纳米线透明导电膜，去除银纳米线表面包覆的PVP，PVP去除后，由于银纳米线的高表面能，银纳米线之间的结点将会接触、自动融合焊接，使银纳米线之间的结电阻得到显著降低。
[0005]公开号为CN114664497A的中国专利文献公开了一种改性银纳米线分散液及其制备方法，该专利通过采用含有A和B两种功能基团的小分子化合物作为改性剂，对银纳米线进行改性处理，通过A基团与银纳米线表面的银原子/银离子的配位或静电吸附，在银纳米线表面引入阳离子电解质基团，通过阳离子电解质基团间的静电排斥提高银纳米线在分散液中的分散性以及稳定性；在制备电极的过程中，进一步通过阳离子电解质基团间的静电排斥形成均匀的导电网格，实现电极透光率和电导率之间的平衡。
[0006]但现有技术难以通过一种简便高效的方法，同时解决银纳米线表面被PVP绝缘层包覆和在分散液中分散性差的问题，难以满足生产应用需求。因此，亟待研发一种方法同时
解决银纳米线表面被PVP绝缘层包覆和在分散液中分散性差的问题以提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法及银纳米线导电薄膜，能实现同时解决银纳米线表面被PVP绝缘层包覆和在分散液中分散性差的问题以提高银纳米线导电薄膜的光电特性。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术首先提供一种提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法，具体包括如下步骤：
[0010](1)将柠檬酸溶解在第一溶剂中，配制得到柠檬酸溶液；
[0011](2)将银纳米线分散液加入步骤(1)的柠檬酸溶液中，充分振荡均匀，得到柠檬酸改性的银纳米线分散液；所述银纳米线分散液为银纳米线分散在第二溶剂中制得；
[0012](3)在基底上涂布步骤(2)柠檬酸改性的银纳米线分散液，得到柠檬酸改性的银纳米线导电薄膜；
[0013](4)将步骤(3)得到的柠檬酸改性的银纳米线导电薄膜置于烘干面板上，加热处理去除柠檬酸，即得。
[0014]进一步地，
[0015]步骤(1)中所述第一溶剂可以但不局限于为无水乙醇或去离子水中的至少一种。
[0016]进一步地，
[0017]步骤(1)中所述柠檬酸溶液的溶解度为0.5mg/mL～20mg/mL。优选为1mg/mL～4mg/mL。
[0018]进一步地，
[0019]步骤(2)中所述银纳米线分散液的第二溶剂包括但不限于为无水乙醇、去离子水、异丙醇、乙二醇中的至少一种。
[0020]进一步地，步骤(2)中所述银纳米线分散液的浓度为5mg/mL～20mg/mL。优选为5mg/mL～15mg/mL。
[0021]进一步地，
[0022]步骤(2)中所述银纳米线分散液和柠檬酸溶液的体积比为1∶1～1∶10。优选为1∶4～1∶8。
[0023]进一步地，
[0024]步骤(2)中所述振荡时间为10～60min。优选为20～30min。
[0025]进一步地，
[0026]步骤(3)中所述基底为硅片、玻璃等刚性基底或PET、PEN等柔性基底。优选地，在涂布前对基底进行清洁处理。
[0027]进一步地，
[0028]步骤(3)中所述涂布方法为旋涂、滴涂、刮涂、喷涂、滚涂、浸渍提拉、或真空抽滤。
[0029]进一步地，
[0030]步骤(3)中柠檬酸改性的银纳米线分散液的涂布的量为30～50μL/cm2。优选为40μ
L/cm2。
[0031]进一步地，
[0032]步骤(4)中所述热处理工艺为：温度为150℃～200℃；时间为10min～6h。优选地，温度为160℃～180℃；时间为30min～1h。
[0033]第二方面，本专利技术还提供一种采用上述法制得的银纳米线导电薄膜。
[0034]本专利技术的有益效果：
[0035]本专利技术的方法采用柠檬酸溶液改性处理银纳米线分散液，能同时解决银纳米线表面被PVP绝缘层包覆和银纳米线在分散液中分散性差的问题。首先，由于PVP能溶解于羧酸溶液，所以当银纳米线分散液用柠檬酸溶液稀释并充分振荡的过程中，PVP能被有效去除，从而可增强银纳米线的导电能力。其次，由于柠檬酸的羧基不仅能与PVP中能接受氢键的酰胺基团形成氢键，还与银纳米线表面具有分子间作用力，从而能较好的包覆银纳米线，减少线与线之间的聚集和缠结作用。当导电网络结构稳定后，通过简易的高温热处理步骤可去除柠檬酸，避免了不导电的柠檬酸对导电薄膜电性能的削弱。
[0036]本专利技术制备的银纳米线导电薄膜与未经柠檬酸处理的银纳米线导电薄膜对比，经扫描电子显微镜观察形貌，可观察到银纳米线的线与线之间结点接触更为紧密，且银纳米线在导电薄膜中的分散性得到改善。经四探针电阻测试仪和紫外
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)将柠檬酸溶解在第一溶剂中，配制得到柠檬酸溶液；(2)将银纳米线分散液加入步骤(1)的柠檬酸溶液中，充分振荡均匀，得到柠檬酸改性的银纳米线分散液；所述银纳米线分散液为银纳米线分散在第二溶剂中制得；(3)在基底上涂布步骤(2)柠檬酸改性的银纳米线分散液，得到柠檬酸改性的银纳米线导电薄膜；(4)将步骤(3)得到的柠檬酸改性的银纳米线导电薄膜置于烘干面板上，加热处理去除柠檬酸，即得。2.根据权利要求1所述的提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法，其特征在于，步骤(1)中所述柠檬酸溶液的溶解度为0.5mg/mL～20mg/mL。3.根据权利要求1或2所述的提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法，其特征在于，步骤(2)中所述银纳米线分散液的浓度为5mg/mL～20mg/mL。4.根据权利要求1或2所述的提高银纳米线导电薄膜光电特性的方法，其特征在于，步骤(2)中所述银纳米线分散液和柠檬酸溶液的体积比为1∶1～1∶10。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚洁，杨铭阳，范骁，孙娅，陈珏，吴珊，
申请(专利权)人：航天科工长沙新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：