[发明专利]一种图案化AgNWs/PEDOT:PSS复合导电网格薄膜的制备方法

说明书

本发明提供一种图案化AgNWs/PEDOT:PSS复合导电网格薄膜的制备方法，包括S1)、具有较高长径比的银纳米线的制备；S2)、AgNWs/PEDOT:PSS复合导电油墨的制备；S3)、图案化AgNWs/PEDOT:PSS复合导电网格薄膜的制备；本发明制备简单，通过丝网印刷制备的图案化AgNWs/PEDOT:PSS复合导电网格具有较高透过率和良好的导电均匀性；与使用单一印刷材料相比，进一步提高了薄膜的电导率和附着力；丝网印刷制造均匀薄膜属于环保和低成本的方法，是一种可扩大生产的技术；整个制备过程操作简单，可重复性强，可以通过改变网格图案，实现具有不同光电性能的导电网格薄膜，满足不同应用场合的需求。

技术领域

本发明涉及一种纳米导电材料技术领域，尤其是一种图案化AgNWs/PEDOT:PSS复合导电网格薄膜的制备方法。

背景技术

随着二十世纪初氧化镉和氧化锡透明导电材料在光伏电池和低辐射玻璃中的成功尝试，如今透明导电薄膜已广泛应用于触摸屏、照明与显示面板、薄膜太阳能电池、可穿戴设备等新兴柔性光电器件中，成为能源、信息、国防等重要领域中不可或缺的关键材料之一。

目前市场上最为广泛使用的透明导电材料有氧化铟锡(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)和掺氟氧化锡(FTO)陶瓷基氧化物。虽然这些氧化物薄膜具有优良的光电性能，且可通过磁控溅射或液相涂布法在柔性衬底表面实现透明导电；然而，柔性衬底的温度耐受性较差，低温成膜工艺会带来纳米颗粒结晶不完整，薄膜缺陷增加以及晶界散射等问题，导致薄膜光电性能下降。此外，陶瓷基氧化物透明导电薄膜的不耐弯折性和ITO中In原料的成本过高都是制约其在下一代柔性光电器件中应用的主要障碍。

随着柔性光电产业的快速扩张，氧化物透明电极替代品的市场呈爆发性的增长，预计2020年新型柔性透明电极将占整体市场的8％，未来将具有超过80亿美元的市值。近年来，科研人员开发的柔性透明导电材料主要有，石墨烯(Graphene)、碳纳米管(CarbonNanotubes)、导电聚合物(Conductive Polymer)、金属纳米线(Metal Nanowires)和金属网格(Metal Mesh)等。石墨烯虽然具有较高的电子迁移率，但大面积高质量石墨烯的制备依然存在较大困难，且片内缺陷较多，片间接触电阻较大，此问题也同样存在于碳纳米管基透明导电薄膜中；导电聚合物则存在高温高湿度和紫外辐射等条件下电学性能不稳定，以及常用的旋涂工艺材料浪费等问题。液相法制备的金属纳米线不仅具有良好的光电性能，且低温成膜工艺使其与柔性衬底有着优异的兼容性，但存在薄膜均匀性受到限制，需要后处理焊接工艺来实现纳米线之间的紧密接触，刻蚀电极图案时会由于逾渗结构的破坏导致电极性能下降等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种图案化AgNWs/PEDOT:PSS复合导电网格薄膜的制备方法。

本发明的技术方案为：一种图案化AgNWs/PEDOT:PSS复合导电网格薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：

S1)、具有较高长径比的银纳米线的制备

S101)、在室温下，将0.7536g葡萄糖，0.15-0.55g硝酸银和0.1920-0.2450g硫酸铁分别加入到去离子水(DI)中溶解，混合搅拌30-90min直至产生亮黄色溶液；

S102)、将1-5g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP，K30)加入到上述混合溶液中，持续搅拌混合直至聚乙烯吡咯烷酮(PVP，K30)完全溶解；

S103)、然后将步骤S102)中的混合溶液转移至100mL的反应釜中，然后将其密封放入烘箱内，在120-190℃的温度条件下加热6-8h，冷却至室温后，取出反应釜，除去上层黑色废液，得到灰色沉淀物；