[发明专利]一种基于银纳米线的复合导电薄膜及其制备方法

说明书

一种钨酸铵保护的银纳米导电薄膜，包括银纳米线层和钨酸铵层，是在衬底上涂覆厚度为100～400nm的银纳米线膜，在银纳米线膜表面再喷涂一层厚度为10～100nm的钨酸铵层制得；制备温度低，不挑衬底，可以在各种刚性及柔性衬底上制备出银纳米线透明导电薄膜。钨酸铵保护层不仅可以增加薄膜的附着力和耐刮伤性，增强了导电薄膜的使用寿命，提高导电稳定性，其导电性能得到提高，制得的导电薄膜均匀性好，透光率达到了84～88%，同时方块电阻低至6～12Ω/□，本发明方法适用于制备大面积均匀导电薄膜；用于有机薄膜太阳能电池制备时，可直接使用，而无需再增加额外的缓冲层就能实现能级匹配。

技术领域

本发明涉及导电薄膜材料制备领域，具体涉及一种基于银纳米线的复合导电薄膜及其制备方法。

背景技术

银纳米线透明薄膜具有电阻率低、可见光透过率高的优点，且不含稀有元素，生产成本低，是目前应用广泛的氧化铟锡（ITO）薄膜理想的替代品。银纳米线透明薄膜是先将银纳米线分散于有机溶剂，再利用滚涂、刮涂、旋涂、喷墨打印等方法实现铺膜。由于银纳米线本身附着性差，需要通过多次涂覆于有机材料实现银纳米线透明导电薄膜牢固地粘附在衬底上。如专利CN 105185431 A采取的措施包括如下步骤：（1）在衬底上涂覆一层DJB～823固体薄膜保护剂，烘干；（2）将银纳米线导电墨水涂覆在粘结层上，干燥后得到银导电网；（3）将DJB～823固体薄膜保护剂涂覆在导电网络上。该技术制备的银纳米线透明导电薄膜用于薄膜太阳能电池、有机电致发光器件时往往还需沉积一层缓冲层才能实现能级匹配。此外，有机保护剂容易老化，且其表面粗糙，会影响银纳米线透明导电薄膜的稳定性从而降低其使用寿命。另外有专利CN 108091414 A公开了一种玻璃基板上银纳米线与氧化锌复合透明导电薄膜的制备方法，但是其反应温度为200～260℃，反应室压力为10～500pa，需要在真空环境下高温反应，增加了生产成本，而其他柔性透明导电薄膜的基板通常为有机物，如PET薄膜，其最高耐受温度为150℃，显然无法满足柔性导电薄膜的制备要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面光滑、性能稳定的基于银纳米线的复合导电薄膜。

本发明另一目的在于提供上述复合导电薄膜的制备方法。

本发明目的按如下技术方案实现：

一种基于银纳米线的复合导电薄膜，其特征在于：包括银纳米线薄膜层和钨酸铵层，具体是在衬底上涂覆厚度为100～400nm的银纳米线薄膜层，在银纳米线层表面再设有一层厚度为10～100nm的钨酸铵层。

进一步，上述钨酸铵层是在大气环境中实现沉积的，钨酸铵的沉积过程具体是上述衬底加热温度为40～150℃，具体是先将涂覆了纳米银线层的衬底加热至80～150℃，待雾化液喷洒在衬底上后，保温5min-10min，然后将衬底温度降低至40～65℃，保温10-30min；沉积过程中前驱液分解蒸发，形成部分分解、成分相对复杂的钨酸铵涂层。

上述述衬底可为柔性或刚性材料，柔性衬底如：PET、PEN、PMMA、PVC等，刚性衬底如普通玻璃。

在开发过程中复合导电薄膜表面粗糙度较大，会产生光的漫反射现象，使得薄膜导电性能不稳定。本发明上述银纳米线薄膜层和钨酸铵层结合构成的复合导电薄膜，粗糙度与现有技术相比得到明显提高、其表面光滑。本发明用于有机薄膜太阳能电池制备时，可直接使用，而无需在导电薄膜与光敏层之间再增加额外的缓冲层就能实现能级匹配。

导电薄膜的透光率和方块电阻是判断导电薄膜导电性能的指标，当导电薄膜透光率高，同时方阻小，其导电性能越好，然而想要同时满足高透光率、方阻小是不容易的，当保证高透光率时，其方阻就会越大，当保证较小方阻时，又不能保证高透光率。