Простой синтез сверхдлинных и тонких медных нанопроволок и его применение в высокоэффективных гибких прозрачных проводящих электродах

Фон

Прозрачные проводящие электроды (TCE) являются чрезвычайно важными частями во многих оптоэлектронных устройствах, включая органические светодиоды (OLED), солнечные элементы, жидкокристаллические дисплеи, плоские дисплеи, датчики и так далее [1–7]. Оксид индия и олова (ITO) - один из наиболее часто используемых ТВК в промышленности, который обладает низким удельным сопротивлением (\ (\ sim \ thinspace \! \! 10-30 \ Omega / \ square \)) при высокой оптической прозрачности (90% ) [8]. Очень жаль, что индий является редким металлическим элементом и его содержание в земной коре очень низкое, что приводит к тому, что цена на ITO становится все более и более дорогой [8–10].

Следовательно, исследователи сделали много попыток разработать некоторые новые материалы, которые частично заменят ITO. Эти кандидаты должны обладать низкой стоимостью, высокой проводимостью, высокой пропускающей способностью и отличной гибкостью, и их можно наносить при низких температурах. Среди этих кандидатов особенно многообещающими являются металлические нанопровода. Недавние исследования сообщили об использовании серебряных нанопроволок (AgNW); Сообщалось, что прозрачные электроды на основе AgNW хорошо конкурируют с ITO [11–19]. Однако серебро - драгоценный металл, и нельзя игнорировать его высокую цену. В результате растущего спроса на недорогие металлические нанопроволоки, медь привлекла большое внимание как интересная альтернатива серебру. Медь почти такая же проводящая, как серебро, потому что удельное объемное сопротивление меди составляет 1,67 n Ом · м , а серебра - 1,59 n Ом · м [20]. Кроме того, меди гораздо больше и она намного дешевле серебра и ITO. Исходя из этих фактов, все больше и больше внимания уделяется медным нанопроволокам (CuNW).

Таким образом, были изучены различные методы получения CuNW, такие как химическое осаждение из газовой фазы, электрохимическое осаждение, темплатные и мембранные процессы [21–26]. Однако эти методы включают несколько сложных процессов и требуют токсичных химических реагентов или ценного катализатора. Вероятно, гидротермальные методы кажутся одним из простых способов получения CuNW. Zhang et al. приготовленные CuNW (или медные наностержни) диаметром около 50 нм и длиной до> 10 μ m путем гидротермального синтеза с аскорбиновой кислотой в качестве восстановителя и поливинилпирролидоном (ПВП) в качестве укупорочного агента при относительно низкой температуре [27]. Wang et al. получили сверхдлинные CuNW с однородным диаметром около 800–1000 нм и типичной длиной в несколько десятков микрометров, применяя аскорбиновую кислоту в качестве восстановителя и укупорочного агента [28]. Используя октадециламин (ODA) в качестве мягкого восстановителя и адсорбционного агента, Shi et al. получили сверхдлинные CuNW длиной до нескольких миллиметров и диаметром 30–100 нм [29]. Мелинда Мол и соавторы применили хлорид меди и глюкозу в присутствии гексадециламина (HDA), успешно получили несколько длинных CuNW с постоянным диаметром 64 ± 8 нм и длиной в несколько микрометров [30]. Азиз и др. разработал простой гидротермальный метод получения CuNW длиной 20 микрометров с использованием HDA и бромида калия в качестве укупорочного агента [31]. Kim et al. сообщили об опосредованной семенами синтетической стратегии для производства CuNW, а некоторые типичные изображения с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) на CuNW показали, что средний диаметр составлял 21,9 ± 3,8 нм, а максимальная длина составляла 77,1 μ м [32].

По сравнению с CuNW изготовление на CuNW ТВЭ практически не изучено, поскольку нестабильность и свойство легко окисляться часто приводят к тому, что пленки CuNW не проводят ток. Wiley и соавторы достигли хороших результатов в подготовке ТВК CuNW и CuNW. В 2010 году они впервые изготовили CuNW ТВК на гибкой подложке с листовым сопротивлением 30 \ (\ Omega / \ square \) при зеркальном пропускании 85% с помощью покрытия стержня Мейера [33]. В 2014 году они улучшили способ производства CuNW, а затем сделали CuNW TCE с коэффициентом пропускания> 95% при сопротивлении листа <100 \ (\ Omega / \ square \) [34]. Группа Симонато обработала CuNW ледяной уксусной кислотой для изготовления гибких ТВК CuNW, демонстрирующих поверхностное сопротивление 55 \ (\ Omega / \ square \) при коэффициенте пропускания 94% ( λ =550 нм) с помощью вакуумной фильтрации [20]. Чу и др. подготовили ТВК CuNW с 52,7 \ (\ Omega / \ square \) при T =90% ( λ =400–700 нм) с использованием напыляемого покрытия, которое не было проводящим перед отжигом в печи в течение 2 ч в атмосфере 75% аргона и 25% водорода [35]. Однако, несмотря на эти усилия, ТВК на основе CuNW по-прежнему имеют ряд ограничений, препятствующих их широкому использованию. Одной из проблем является их высокая шероховатость поверхности при нанесении на голые подложки, а другая проблема заключается в том, что CuNW имеют низкий окислительный потенциал и химическую стабильность.

Один из способов улучшить характеристики пленок из нанопроволок - это использовать нанопроволоки с более высоким соотношением сторон [34]. Короткие и грубые CuNW не подходят для подготовки ТВК. Например, CuNW диаметром около 50 нм и длиной около 10 мкм м предложено в работе. [27] слишком короткие для подготовки ТВК высокого качества. Стоит отметить, что слишком длинные CuNW также не подходят для подготовки ТВК, потому что они слишком легко собрать вместе и не могут быть хорошо рассредоточены. Например, длина CuNW, предложенная в [29], составляла до нескольких миллиметров, и многие из CuNW жгуты вместе [29]. Умеренные длина и диаметр CuNW очень важны для высококачественных ТВК CuNW. В этой статье представлен простой гидротермальный подход к синтезу тонких, хорошо диспергированных и сверхдлинных CuNW со средним диаметром 35 нм и средней длиной 100 μ m, где ODA, аскорбиновая кислота и дигидрат хлорида копринового (II) (CuCl ₂ · 2H ₂ O) задействованы. CuCl ₂ · 2H ₂ O обеспечивает источник меди, аскорбиновая кислота используется в качестве восстановителя, а ODA выбрана в качестве укупорочного агента. На длину и диаметр CuNW влияет время реакции, молярное соотношение трех препаратов, и мы выявим влияние этих факторов. Сверхдлинные и тонкие CuNW использовались для изготовления ТВЭ CuNW при комнатной температуре. Сопротивление листа CuNW TCE было всего 26,23 \ (\ Omega / \ square \) при коэффициенте пропускания 89,06% ( λ =550 нм). Чтобы уменьшить шероховатость ТВК CuNW и предотвратить окисление CuNW, на поверхность ТВК CuNW был нанесен полиметилметакрилат (ПММА), чтобы приготовить гибридные ТВК CuNW / ПММА (HTCE), а также влияние ПММА на коэффициент пропускания и шероховатость. демонстрируются ТВК CuNW.

Экспериментальный

Синтез CuNW

В типичном процессе синтеза CuNW 140 мг аскорбиновой кислоты (C ₆ H ₈ О ₆ , Аладдин) и 270 мг CuCl ₂ · 2H ₂ O (Аладдин) добавляли к 282 мл ODA (26,3 ммоль л ^-1 ) водный раствор. Молярные концентрации аскорбиновой кислоты и CuCl ₂ · 2H ₂ O составляют 2,8 ммоль л ^-1 и 5,6 ммоль л ^-1 , соответственно. Смешанный раствор превращался в гомогенную суспензию после 60 мин перемешивания при нормальной температуре при герметизации. Затем полученную суспензию переносили в автоклав с тефлоновым покрытием и герметично закрывали на 20 ч при 120 ° C. Затем реактор охлаждали естественным путем до комнатной температуры. Избыток химикатов удаляли промыванием деионизированной водой и этанолом. Конечный продукт выдерживали в 130 мл ледяной уксусной кислоты (Aladdin), чтобы избежать окисления CuNW.

Изготовление ТВК из CuNW и HTCE из CuNW / PMMA

CuNW TCE были изготовлены на подложках из полиэтилентерефталата (ПЭТ) (188 μ м толщины). Небольшое количество раствора ледяной уксусной кислоты, содержащего CuNW, разбавляли 500 мл деионизированной воды. ТВК были образованы при комнатной температуре путем фильтрации дисперсии CuNW на фильтрующей мембране из смешанного эфира целлюлозы (MCE) (0,45 μ м). Осажденную пленку затем переносили на подложку из полиэтилентерефталата путем приложения равномерного давления. Мембрана фильтра MCE была снята, чтобы сохранить сетку CuNW на подложке из ПЭТ. 100 мкл раствора ПММА (20 мг / мл) наносили на поверхность CuNW TCE с использованием центрифуги для нанесения покрытий при 800 об / мин в течение 5 с и 2500 об / мин в течение 30 с. ВТКЭ CuNW / PMMA сушили естественным путем без термического спекания.

Структурные, оптические и электрические характеристики

Морфология и размеры синтезированных CuNW были исследованы с помощью SEM (JSM-7500F, JEOL) и просвечивающей электронной микроскопии (TEM) (FEI-TECNAL G20). Изображения морфологии поверхности CuNW анализировали с помощью оптического микроскопа (BX51M, OLYMPUS). Коэффициенты пропускания CuNW TCE и CuNW / PMMA HTCE определяли с помощью УФ-спектрофотометра (GZ502A, Shanghai shine Photoelectric Technology Co., Ltd.). Шероховатость ТХЭ CuNW и HTCE CuNW / PMMA определяли с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ) (Dimension Edge, BRUKER). Картины порошковой дифракции рентгеновских лучей (XRD) CuNW были выполнены с помощью XRD-анализа (Bruker, BRUKER OPTICS).

Два листа алюминиевой (Al) пленки были нанесены на оба конца CuNW / PMMA HTCE или CuNW TCE, как показано на рис. 1. Расстояние между двумя внутренними сторонами алюминиевых пленок обозначено как длина L , а расстояние между двумя другими сторонами ТВК обозначается как ширина W . Отношение сопротивления R пленки и ее листовое сопротивление R _s ограничивается следующей формулой [36]:

Фотографическое изображение и схематическая иллюстрация процесса испытания сопротивления. Слева - фотографическое изображение процесса испытания на сопротивление, а справа - схематическое изображение длины и ширины ТВК

Сопротивление CuNW TCE и CuNW / PMMA HTCE было измерено мультиметром, и соответствующие сопротивления листа были получены из сопротивлений с помощью формулы (1). Например, сопротивление CuNW / PMMA HTCE составляет 65,9 Ом . , как показано на рис. 1, L составляет 19,2 мм и W составляет 27,6 мм соответственно. Тогда можно сделать вывод, что сопротивление листа CuNW / PMMA HTCE на рис. 1 составляет 94,7 \ (\ Omega / \ square \).

Результаты и обсуждение

Синтез CuNW

В данной работе хорошо диспергированные CuNW со средним диаметром 35 нм, средней длиной 100 μ м, а соотношение сторон около 2857 были синтезированы восстановлением CuCl ₂ · 2H ₂ O с аскорбиновой кислотой посредством процесса гидротермального восстановления. ODA действовала как ограничивающий агент в процессе роста CuNW. Все три материала очень дешевы, поэтому стоимость изготовления CuNW очень низкая. Различное время реакции и разные молярные отношения приведут к разным продуктам, и мы обсудим эти факторы в следующих подразделах.

(A) Характеристика CuNW

CuNW были приготовлены по методике, описанной в подразделе «Синтез CuNW» раздела «Экспериментальная часть». Фотография полученной CuNW представлена ​​на рис. 2а. Морфология и размер соответствующих CuNW показаны с помощью SEM на рис. 2b, c. На рис. 2b, c показано, что конечный продукт состоит из большого количества CuNW со средним диаметром 35 нм и средней длиной 100 μ . м, таким образом, с соотношением сторон около 2857. Длинные NW с высоким соотношением сторон необходимы для достижения высокой электропроводности и пропускания в сетевых структурах на основе NW, поскольку они обеспечивают полностью межсетевые, высокопроводящие пути даже с низким плотность нанопроволоки [37, 38]. Следовательно, упомянутый выше метод применим для производства однородных CuNW. Эти тонкие и однородные CuNW позволяют получать высокоэффективные ТВК CuNW. На рисунке 2d изображена рентгенограмма CuNW, отлитых на кремниевую подложку. CuNW идентифицируются на основе трех различимых дифракционных пиков при 43,316, 50,448 и 74,124, соответствующих кристаллическим плоскостям {1 1 1}, {2 0 0} и {2 2 0} гранецентрированной кубической меди, соответственно. . Интенсивность кристаллических плоскостей {1 1 1} гранецентрированной кубической меди выше, чем у остальных, указывает на обогащение кристаллических плоскостей {1 1 1} CuNW. Результат также указывает на то, что атомы меди, сначала осажденные на гранях {1 1 1}, привели к одномерным (1-D) CuNW. Нет сигнала от примесей, таких как CuO и Cu ₂ О наблюдался на рентгенограмме, что указывает на получение чистых CuNW.

Структура CuNW. а Готовые CuNW в ацетате. б СЭМ-изображение CuNW в общем виде. c СЭМ-изображение CuNW в детальном виде. г Порошковая рентгенограмма CuNW, отлитых по капле на кремниевую подложку

На рис. 3а, б показаны ПЭМ-изображения сверхдлинных CuNW диаметром около 35 нм. Мы можем заметить, что поверхности медных нанопроволок очень гладкие. На рис. 3c предлагается изображение CuNW с высоким разрешением, полученное методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМВР). Размер решетки составил 0,21 нм, что соответствует плоскости {1 1 1} кубической меди с центром граней.

ПЭМ-изображения и ВРЭМ-изображения CuNW. а , b ПЭМ-изображения CuNW. c ВРЭМ изображение CuNW. Расстояние между решеткой составляло 0,21 нм

(B) Временной анализ

Чтобы наблюдать процесс роста CuNW, продукты были исследованы с помощью SEM. Продукты, полученные после 1-40-часовой гидротермальной обработки при 120 ° C, имели различную морфологию и длину. Морфология CuNW с разным временем реакции изучается с помощью SEM. СЭМ-изображения образцов на разных этапах гидротермальной обработки представлены на рис. 4.

СЭМ-изображения образцов при разном времени реакции гидротермальной обработки. Различное время реакции гидротермальной обработки составляет а 1 ч, б 2 ч., c 6 ч., д 14 ч., e 20 ч и е 40 часов

Из рис. 4а видно, что продукт в основном состоит из медных нанокубов и почти не образуются CuNW, когда время реакции составляет 1 час, что указывает на систему с преобладанием изотропного роста. Причина в том, что укупорочного агента было недостаточно для покрытия всех вновь образованных граней {1 0 0} на нанокристаллах меди на этой стадии. Поскольку механизм роста CuNW еще полностью не изучен, мы предполагаем, что только небольшая часть ODA испаряется и растворяется под высоким давлением на начальной стадии. Следовательно, для обеспечения анизотропного роста кристалла укупорочного агента недостаточно.

Со временем все больше и больше ODA газифицируется для получения достаточного количества покрывающих агентов, а затем одномерный рост этих нанокристаллов в воде приводит к образованию CuNW. Как показано на рис. 4b – d, все больше и больше сырья превращается в продукты, и все больше и больше зародышей нанокристаллов превращаются в CuNW, когда время идет от 2 до 14 часов. Между тем, мы можем видеть, что длины CuNW становятся все длиннее и длиннее в диапазоне от 2 до 14 часов, а средняя длина CuNW составляет около 25, 60 и 80 μ m на рис. 4б – г соответственно. CuNW очень тонкие, и их средний диаметр составляет всего около 35 нм. Когда CuNW длиннее 100 μ м, они становятся легко ломаемыми, поэтому их длина больше не увеличивается. Рисунок 4e, f показывает, что длина и диаметр CuNW существенно не изменяются в течение 20-40 часов.

(C) Количество аскорбиновой кислоты

Аскорбиновая кислота была выбрана в качестве восстановителя при синтезе CuNW. Чтобы исследовать влияние количества аскорбиновой кислоты на морфологию CuNW, количество деионизированной воды, ODA и CuCl ₂ · 2H ₂ O фиксировали и количество аскорбиновой кислоты изменяли. После 20 ч нагревания в герметичном автоклаве с тефлоновым покрытием при 120 ° C полученный раствор промывали деионизированной водой и этанолом. Конечные продукты наблюдались с помощью оптического микроскопа.

Химическая структурная формула аскорбиновой кислоты может быть записана, как показано на рис. 5. В одной молекуле аскорбиновой кислоты есть четыре гидроксила (-ОН), которые действуют как функциональная группа в этой реакции восстановления, и есть один Cu ^{2 +} в одном CuCl ₂ · 2H ₂ Молекула O, поэтому можно предположить, что оптимальное молярное соотношение аскорбиновой кислоты и CuCl ₂ · 2H ₂ O составляет 0,5:1. На рисунке 6 показаны изображения конечных продуктов с различным молярным соотношением аскорбиновой кислоты и CuCl ₂ , полученные с помощью оптического микроскопа. · 2H ₂ О. Когда молярное соотношение составляет 0,5:1, образуется наибольшее количество CuNW (рис. 6b), а количество наночастиц меди (CuNP) относительно намного меньше. При увеличении молярного отношения до 1:1 или 2:1 на изображениях, полученных с помощью оптического микроскопа, появляется все больше и больше CuNP (рис. 6c, d). При мольном соотношении 2:1 продукт содержит большое количество CuNP, и какие-либо CuNW практически не образуются. Вероятно, это связано с тем, что CuNW растут из мультидвойниковых семян. Однако семена с множественными двойниками нестабильны на начальных стадиях, если их грани {1 0 0} не закрыты должным образом. рост кристаллов на гранях {1 0 0} может быстро превратить многодвойниковые зародыши в монокристаллические зародыши, которые производят только CuNP. Когда молярное соотношение восстановителя намного больше, чем соответствующее значение, на начальной стадии появится большое количество многодвойниковых затравок. В то же время ODA не сильно испаряется и диффундирует в водной среде, что приводит к отсутствию укупорочного агента. В случае соотношения 0,2:1 на рис. 6а раствор очень вязкий и содержит большое количество ODA, что очень затрудняет отделение CuNW от раствора. На рис. 6а образуются небольшие количества CuNP и CuNW, и мы можем предположить, что в этом случае восстанавливается только часть меди, так как количество восстановителя меньше нормы.

Химическая структурная формула аскорбиновой кислоты. В одной молекуле аскорбиновой кислоты есть четыре гидроксила (-ОН), которые действуют как функциональная группа в этой реакции восстановления

Изображения с помощью оптического микроскопа CuNW, синтезированных с различным молярным соотношением аскорбиновой кислоты и CuCl ₂ · 2H ₂ О. Различное молярное соотношение аскорбиновой кислоты и CuCl ₂ · 2H ₂ О а 0,2:1, b 0,5:1, c 1:1 и d 2:1

Изготовление CuNW TCE

Метод вакуумной фильтрации - это простой и масштабируемый метод изготовления ТВК. Посредством вакуумной фильтрации растворы, содержащие ННК, могут быть адекватно разбавлены и диспергированы в виде отдельных проволок, поэтому приготовленные ТВК обладают хорошей проводимостью. Между тем, некоторые реагенты могут быть отфильтрованы, что помогает улучшить электропроводность ТВК. В данной работе раствор ледяной уксусной кислоты, содержащий CuNW, разбавляется деионизированной водой, а затем фильтруется через мембрану фильтра MCE. Во время процесса можно удалить остаточные органические материалы и оксиды меди, что помогает улучшить электропроводность CuNW TCE.

Коэффициент пропускания ТВЭ зависит от количества CuNW, нанесенных на подложки, и он резко снизится, когда сопротивление листа ТВЭ снизится. Высокая проводимость и высокая пропускающая способность ТВК CuNW в основном объясняются морфологией CuNW, такой как большая длина, малый диаметр, отсутствие НЧ и любых других остаточных органических веществ [39–41]. В этой работе мы выбрали время реакции 20 ч и молярное соотношение аскорбиновой кислоты и CuCl ₂ . · 2H ₂ O как 0,5:1. В таблице 1 приведены значения сопротивления и пропускания листа (исключая подложку из ПЭТ) при 550 нм для пяти CuNW TCE. Тот факт, что более высокие коэффициенты пропускания связаны с более низким сопротивлением листа, согласуется с существующими наблюдениями. Коэффициент пропускания в более широком диапазоне ( λ =366–741 нм) для пяти образцов предложены на рис. 7. Фотографическое изображение образца C также показано на рис. 7, коэффициент пропускания которого составляет 89,06% при 550 нм (исключая подложку из ПЭТ).

Спектры пропускания (366–741 нм) ТВЭ CuNW с различным сопротивлением слоев. Сопротивление листа и коэффициент пропускания пяти образцов при 550 нм приведены в таблице 1. Демонстрируется фотографическое изображение CuNW TCE, пропускание которого при 550 нм составляет 89,06% при условии, что влияние ПЭТ исключено

Изготовление CuNW / PMMA HTCE

Хотя CuNW ТВК имеют много преимуществ, нельзя игнорировать некоторые фатальные недостатки, в том числе высокую шероховатость и низкую химическую стабильность, которые ограничивают их применение. Чтобы преодолеть эти проблемы, мы изготовили HTCE CuNW / PMMA путем центрифугирования раствора PMMA 20 мг / мл для уменьшения шероховатости и предотвращения окисления CuNW. Сравнивались свойства ТВЭ CuNW и HTCE CuNW / PMMA. На рис. 8a, b показаны графики коэффициента пропускания и изменения проводимости CuNW TCE и CuNW / PMMA HTCE на подложке из ПЭТ соответственно. На рис. 8а показано, что CuNW TCE и CuNW / PMMA HTCE обладают схожими спектрами пропускания. Из рис. 8b видно, что листовые сопротивления CuNW TCE и CuNW / PMMA HTCE также были похожи друг на друга, когда они только что были подготовлены. Листовое сопротивление CuNW TCE быстро увеличивалось с 32,1 \ (\ Omega / \ square \) до 93,5 \ (\ Omega / \ square \) через 3 часа. Однако пластовое сопротивление CuNW / PMMA HTCE показало медленный рост, который почти не изменился по прошествии 50 часов и оставался все еще очень низким (74 \ (\ Omega / \ square \)) по прошествии 72 часов. Стабильность была значительно улучшена после того, как CuNW TCE был покрыт PMMA с образованием CuNW / PMMA HTCE. Таким образом, покрытие PMMA эффективно защищает CuNW от влаги и кислорода.

Сравнение оптоэлектронных свойств CuNW TCE и CuNW / PMMA HTCE. а CuNW TCE и CuNW / PMMA HTCE обладают схожими спектрами пропускания. б Изменение пластового сопротивления HTCE из CuNW и CuNW / PMMA, хранящихся в условиях окружающей среды в течение 72 ч

Как упоминалось выше, большая шероховатость несовместима с различными приложениями и может вызвать короткое замыкание в электронных устройствах. Следовательно, гладкие поверхности имеют решающее значение для практического применения оптоэлектронных устройств. Мы внедрили CuNW в пленку PMMA, чтобы уменьшить шероховатость. На рис. 9 показаны топографические изображения АСМ CuNW TCE и CuNW / PMMA HTCE. На рис. 9a топография поверхности CuNW TCE является относительно шероховатой, среднеквадратичная шероховатость которой составляет 31,2 нм. На рис. 9b топография поверхности CuNW / PMMA HTCE выглядит очень гладкой, среднеквадратичная шероховатость которой составляет 4,8 нм. Очевидно, что пленка ПММА с центрифугированием может значительно уменьшить шероховатость поверхности пленки CuNW, поскольку раствор PMMA может заполнять отверстия между случайными сетками CuNW.

Топографические снимки a с помощью АСМ CuNW TCE и b CuNW / PMMA HTCE. Левые изображения являются исходными изображениями АСМ, а правые изображения показывают среднеквадратичную шероховатость поверхности

Выводы

В статье предлагается гидротермальный метод синтеза сверхдлинных и тонких CuNW. Средний диаметр CuNW составляет около 35 нм, а средняя длина - около 100 μ . м, а соответствующее соотношение сторон составляет около 2857. Соответствующее сырье включает CuCl ₂ · 2H ₂ O, ODA и аскорбиновая кислота, которые очень дешевы и нетоксичны. В гидротермальном процессе CuCl ₂ · 2H ₂ O является источником меди, аскорбиновая кислота действует как восстанавливающий агент, а ODA использовалась как покрывающий агент.

ТВЭ CuNW были изготовлены из CuNW, приготовленных гидротермальным методом. Лучший результат, достигнутый нами для ТВК CuNW, - R _s =26,23 \ (\ Omega / \ square \) для T =89,06% при 550 нм (исключая подложку из ПЭТ). Процесс изготовления ТВЭ проводился при комнатной температуре, и не было необходимости в дополнительной обработке, такой как термический отжиг и оптико-термический нагрев. Чтобы уменьшить шероховатость и предотвратить окисление ТВК CuNW, мы изготовили ТВК CuNW / PMMA. Эксперименты показали, что CuNW / PMMA HTCE обладает меньшей шероховатостью и более высокой антиоксидантной активностью по сравнению с CuNW TCE.

Сокращения

AFM:

Атомно-силовой микроскоп

AgNWs:

Серебряные нанопроволоки

CuNP:

Наночастицы меди

CuNW:

Медные нанопроволоки

HDA:

Гексадециламин

HRTEM:

Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения

HTCE:

Гибридный прозрачный проводящий электрод

HTCE:

Гибридные прозрачные токопроводящие электроды

ITO:

Оксид индия и олова

MCE:

Смешанный эфир целлюлозы

ODA:

Октадециламин

OLED:

Органические светодиоды

ПЭТ:

Полиэтилентерефталат

PMMA:

Поли (метилметакрилат)

PVP:

Поливинилпирролидон

RMS:

Среднеквадратичное

TCE:

Прозрачный токопроводящий электрод

ТВК:

Прозрачные токопроводящие электроды

ТЕМ:

Просвечивающая электронная микроскопия

XRD:

Рентгеновская дифракция