一種疊層透明電極及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種疊層透明電極及其制備。自下而上依次包括：透明襯底、透明襯底上的第一層金屬氧化物薄膜、第一層金屬氧化物薄膜上的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層以及覆蓋于金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層和未被金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層遮蓋的第一層金屬氧化物之上的第二層金屬氧化物薄膜。金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層的制備包括：在第一層金屬氧化物薄膜上制備金屬薄膜層；采用靜電紡絲在金屬薄膜層上制備高聚物納米纖維網(wǎng)絡(luò)；以高聚物納米纖維為掩模，蝕刻去除未被高聚物納米纖維網(wǎng)絡(luò)掩蓋的金屬薄膜；去除高聚物納米纖維網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的疊層透明電極具有光透過率高、電阻率低、與襯底接觸牢固、表面平整、制備和生長溫度低、成本低廉等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于各種有機(jī)和無機(jī)光電器件。
【專利說明】一種疊層透明電極及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電極制備領(lǐng)域，具體涉及一種疊層透明電極及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前被廣泛應(yīng)用的觸摸屏、平板顯示器和太陽能電池等光電器件都需要透光性良 好并且導(dǎo)電的透明電極。對于透明電極，面電阻和透光率是決定其品質(zhì)和應(yīng)用的兩個主 要參數(shù)。例如：高性能觸摸屏的透明電極需要它的透光率大于95%，但是允許其面電阻在 400 Q/ □到600 Q/ □之間；而太陽能電池和大面積顯示器貝lj要求透明電極的面電阻小于 20Q/□。傳統(tǒng)的透明電極主要指摻雜的金屬氧化物，其中，ITO憑借較高的可見光透過率 和較低的面電阻，占據(jù)著90%以上的透明導(dǎo)電薄膜市場份額。但是，近10年來，智能手機(jī)、 顯示器、太陽能電池等電子器件迅猛發(fā)展，對透明導(dǎo)電薄膜需求猛增，加之銦元素儲量有 限，導(dǎo)致銦價格逐年提高。因此，研宄者正在探索新型透明導(dǎo)電材料以替代ITO等傳統(tǒng)材料 用作透明電極。新型透明導(dǎo)電材料主要包括：導(dǎo)電聚合物、碳基納米材料和金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo) 電材料。其中，有機(jī)導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率相對較低，應(yīng)用范圍有限；碳基納米材料主要包括 石墨烯和碳納米管，這些材料的個體導(dǎo)電性較好，但由于相鄰石墨烯或相鄰碳納米管之間 的接觸面積小，導(dǎo)致它們的穩(wěn)定性和電導(dǎo)率不甚理想。金屬納米結(jié)構(gòu)主要包括導(dǎo)電網(wǎng)格和 納米線。其中，形成導(dǎo)電金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)通常需要工藝成本高昂的光刻、電子束或離子束刻蝕 等技術(shù)，難以大規(guī)模生產(chǎn)實用。由溶液法制備的金屬納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)具有高的電導(dǎo)率和光 透過率，同時工藝成本低，被認(rèn)為是目前最有前景的新型透明電極材料。但是，通過涂布工 藝分散到透明襯底上的金屬納米線，與襯底吸附力弱，并且相鄰納米線之間聯(lián)接電阻較大， 往往需要額外的熱退火或激光處理等手段來提高其電導(dǎo)率。
[0003] 綜上：新型透明電極需要具備較高的電導(dǎo)率和光透過率，同時應(yīng)在盡可能低的原 材料和工藝成本下制備，而目前的透明電極材料和技術(shù)還有不如人意之處。因此，開發(fā)新型 的透明電極及簡單易行的制造方法，以獲得光電性能優(yōu)異，與襯底吸附性強(qiáng)和表面平整度 高的透明電極有著重要的價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的之一是提供一種疊層透明電極及其制備方法。由本發(fā)明獲得的透明 電極具有良好的可見光和紅外光透過率，并具有與商用透明電極相媲美的電阻率。
[0005] 本發(fā)明所提供的疊層透明電極，自下而上依次包括：透明襯底、位于所述透明襯底 上的第一層金屬氧化物薄膜、位于所述第一層金屬氧化物薄膜上的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層、以 及覆蓋于所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層和未被所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層遮蓋的第一層金屬氧化物 之上的第二層金屬氧化物薄膜。
[0006] 所述疊層透明電極是按照包括下述步驟的方法制備得到的：
[0007] 步驟1、提供所述透明襯底；
[0008] 步驟2、在所述透明襯底上制備所述第一層金屬氧化物薄膜；
[0009] 步驟3、在所述第一層金屬氧化物薄膜上制備所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層，具體方法如 下（a) - (e)：
[0010] (a)在所述第一層金屬氧化物薄膜的清潔表面上沉積金屬薄膜層；
[0011] (b)通過靜電紡絲技術(shù)在所述金屬薄膜層表面制備化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的高分子聚合物 (簡稱：高聚物）納米纖維網(wǎng)絡(luò)，得到自下而上堆疊的透明襯底一一第一層金屬氧化物薄 膜一一金屬薄膜層一一高聚物納米纖維網(wǎng)絡(luò)疊層；
[0012] (C)對上述透明襯底一一第一層金屬氧化物薄膜一一金屬薄膜層一一高聚物納米 纖維網(wǎng)絡(luò)疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行低溫?zé)嵬嘶穑垢呔畚锱c金屬薄膜表面緊密接觸，從而形成高聚物 納米纖維網(wǎng)絡(luò)的掩模；
[0013] (d)以所述高聚物納米纖維網(wǎng)絡(luò)為掩模，利用金屬腐蝕液蝕刻去除未被所述高聚 物納米纖維網(wǎng)絡(luò)掩蓋的金屬；
[0014] (e)選擇適當(dāng)?shù)娜軇┣逑慈コ龈呔畚锛{米纖維網(wǎng)絡(luò)，即得與高聚物網(wǎng)絡(luò)相似 幾何形狀的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層；
[0015] 步驟4、在上述透明襯底一一第一層金屬氧化物薄膜一一金屬納米線網(wǎng)絡(luò)上制備 第二層金屬氧化物薄膜，所述第二層金屬氧化物薄膜覆蓋于所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層和未被 所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層遮蓋的第一層金屬氧化物之上，得到所述疊層透明電極。
[0016] 上述方法步驟1中，所述透明襯底可以為剛性或柔性的透明襯底，如玻璃襯底或 PET襯底等。所述透明襯底的厚度范圍為0. 1mm - 5mm。
[0017] 上述方法步驟2中，所述第一層金屬氧化物薄膜的主要作用是增強(qiáng)金屬納米網(wǎng)絡(luò) 層與襯底之間的附著性，并充當(dāng)阻擋層避免金屬腐蝕液對襯底的刻蝕。
[0018] 所述第一層金屬氧化物薄膜由下述至少一種材料制成：氧化鋁、氧化鋅、氧化銦、 氧化錫、氧化鎵和氧化鈦、及相同性質(zhì)的其他透明氧化物，具體可為氧化鈦。
[0019] 上述方法步驟2中，所述第一層金屬氧化物薄膜的制備方法為常規(guī)方法，如磁控 濺射、電子束蒸發(fā)、激光脈沖沉積或溶膠凝膠法。
[0020] 上述方法步驟2中，所述第一層金屬氧化物薄膜的厚度為5nm -50nm。
[0021] 上述方法步驟3(a)中，所述金屬薄膜層的制備方法為物理氣相沉積，例如真空蒸 鍍或磁控濺射，或電鍍與化學(xué)鍍方法。
[0022] 所述金屬選自下述至少一種：鎳、鉻、鋁、銅、銀、金、鉑和它們的合金，考慮到成本 和導(dǎo)電性能，具體可為銅或鋁。
[0023] 所述金屬薄膜層的厚度由物理氣相沉積、電鍍和化學(xué)鍍的工藝參數(shù)控制，具體可 為 20nm -200nm。
[0024] 上述方法步驟3(b)中，所述高聚物可以是下述至少一種：聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚 乳酸、聚甲基丙烯酸甲醋、聚丙烯腈、聚氨醋、聚苯乙烯和聚乙烯卩比咯烷酮，所述高聚物具體 可為分量子為130000的聚丙烯腈（PAN)。
[0025] 上述方法步驟3(b)中，所述靜電紡絲的工藝參數(shù)為：紡絲電壓為3kV - 50kV，紡絲 噴頭到收集極板的距離為5cm - 50cm，紡絲液的質(zhì)量濃度為6%- 15%。
[0026] 制備得到的高聚物納米纖維的直徑在100nm -2000nm的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
[0027] 上述方法步驟3(c)中，所述低溫?zé)嵬嘶鸩捎煤嫦?、熱板加熱或者采用溶液蒸汽?熱進(jìn)行。所述低溫?zé)嵬嘶鸬臏囟葹?0- 150°C，時間為0. 5 - 30min。
[0028] 上述方法步驟3(d)中，所述金屬腐蝕液由溶質(zhì)和溶劑組成，所述溶質(zhì)選自下述至 少一種：硝酸鐵、氯化鐵、重鉻酸鉀、氰化鉀、硫酸氨、雙氧水、鹽酸、硝酸、醋酸和氨氣，所述 溶劑為任意能夠溶解上述溶質(zhì)，但不能夠溶解所述高聚物納米纖維的溶劑。
[0029] 所述金屬腐蝕液的摩爾濃度為0. 01 - 1M ;視腐蝕速率選擇。
[0030] 上述方法步驟3(e)中，所述用于除去高聚物納米纖維的溶劑為能夠溶解所述高 聚物納米纖維的低毒和低成本溶劑，如當(dāng)所述高聚物納米纖維為聚丙烯腈PAN納米纖維 時，所述溶劑為二甲基甲酰胺（DMF)。
[0031] 上述方法步驟3(e)所述工序完成后所得的金屬納米線的寬度由高聚物納米纖維 的直徑和金屬薄膜層的厚度決定，大小約為高聚物納米纖維的直徑減去二倍的金屬層的厚 度。具體范圍可在60nm -1600nm之間連續(xù)可調(diào)。
[0032] 所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層由隨機(jī)分布或者具有規(guī)則取向的金屬納米線構(gòu)成，具體情 況根據(jù)靜電紡絲的設(shè)備構(gòu)造進(jìn)行選擇。
[0033] 上述方法步驟4中，所述第二層金屬氧化物薄膜由摻雜透明金屬氧化物制成，其 結(jié)晶狀態(tài)可以是多晶或非晶。所述摻雜透明金屬氧化物選自下述至少一種：鋅鋁氧化物、銦 錫氧化物、氟錫氧化物、銦鋅氧化物和銦鎵鋅氧化物，具體可為鋅鋁氧化物。
[0034] 上述方法步驟4中，所述第二層金屬氧化物薄膜的制備方法可以選擇操作簡便的 化學(xué)合成方法，如溶膠凝膠法，原子層沉積和CVD法，或物理氣相沉積方法，如磁控濺射、離 子濺射鍍、電子束蒸發(fā)、激光脈沖沉積等。
[0035] 上述方法步驟4中，所述第二層金屬氧化物薄膜的厚度為50nm-200nm。其作用 是保護(hù)金屬納米網(wǎng)絡(luò)層，最大限度降低其氧化速率，同時增強(qiáng)金屬納米線與襯底的附著力。
[0036] 包含本發(fā)明所提供的疊層透明電極的光電器件，如觸摸屏、太陽能電池、發(fā)光二極 管和平板顯示器等也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0037] 本發(fā)明中，在剛性或柔性透明襯底上形成厚度在5 - 50nm范圍內(nèi)的第一層金屬氧 化物薄膜，它一方面能夠增加金屬層對襯底的吸附性，另一方面能夠防止在形成第二層金 屬納米線網(wǎng)絡(luò)過程中金屬腐蝕液對光電器件表面的侵蝕；在制備所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)時， 采用靜電紡絲技術(shù)直接在連續(xù)的金屬薄膜層上形成高聚物纖維網(wǎng)絡(luò)作為掩模，再利用金屬 腐蝕液去除未被高聚物纖維掩蓋的金屬，最后清洗去除高聚物纖維掩模板，即可形成與模 板一致的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)；在金屬納米線網(wǎng)絡(luò)上形成的第二層金屬氧化物薄膜，填補(bǔ)了金 屬納米線之間的空隙，降低了電極的表面粗糙度，增加了金屬納米線網(wǎng)絡(luò)與襯底的附著力， 同時對金屬納米線起到保護(hù)的作用，由此獲得了具有優(yōu)良光電性質(zhì)和機(jī)械性能的高品質(zhì)透 明電極。
[0038] 發(fā)明應(yīng)用了特征方法：靜電紡絲。靜電紡絲技術(shù)簡單易行，有利于大面積生產(chǎn)制 備。同時采用靜電紡絲技術(shù)制備的纖維，直徑在l〇〇nm -2000nm的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，可以實 現(xiàn)金屬納米線寬度的準(zhǔn)確控制；通過調(diào)節(jié)靜電紡絲時間和電壓參數(shù)、采用特殊收集結(jié)構(gòu)，可 以制備長徑比和間隙大小不同的，或有一定規(guī)則取向的纖維網(wǎng)絡(luò)，從而獲得透過率和電阻 率可調(diào)的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)。因為金屬納米線網(wǎng)絡(luò)由金屬薄膜層被腐蝕后形成，所以金屬納 米線之間的連接為交互熔融連接，相比于化學(xué)方法合成并堆積而形成的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)， 本發(fā)明形成的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)具有更大的長徑比、更小的交聯(lián)電阻、更小的表面粗糙度和 更強(qiáng)的襯底附著力。此外，本發(fā)明涉及的方法是在較低溫度下施行的，可以用來在柔性襯底 上大面積制備高質(zhì)量的透明電極，實現(xiàn)在柔性器件中的應(yīng)用。
[0039] 將金屬納米線網(wǎng)絡(luò)傳輸層夾在兩層氧化物導(dǎo)電薄膜中間，可以避免金屬納米線網(wǎng) 絡(luò)與外界直接接觸，對金屬納米線起到保護(hù)的作用。同時導(dǎo)電的第二層金屬氧化物填補(bǔ)了 金屬納米線網(wǎng)絡(luò)間的孔隙，有利于金屬納米線網(wǎng)絡(luò)空隙中的載流子注入或光生載流子收 集，降低薄膜的表面粗糙度，并能夠提高入射光的透射比，本發(fā)明所提供的疊層透明電極具 有光透過率高、電阻率低、與襯底接觸牢固、表面平整、制備和生長溫度低、成本低廉等優(yōu) 點，可廣泛應(yīng)用于各種有機(jī)和無機(jī)光電器件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040] 圖1為本發(fā)明疊層透明電極的制造過程示意圖。
[0041] 圖2為本發(fā)明疊層透明電極的截面示意圖。
[0042] 圖3為制備的PAN纖維的掃描電鏡照片。
[0043] 圖4為本發(fā)明實施例制備的載玻片襯底上的銅納米線網(wǎng)絡(luò)的光學(xué)顯微鏡照片和 電子顯微鏡照片。
[0044] 圖5為本發(fā)明實施例制備的玻璃襯底一一二氧化鈦薄膜一一銅納米線網(wǎng)絡(luò)疊層的 透光率與波長的關(guān)系曲線。
[0045] 圖6為本發(fā)明實施例制備的疊層透明電極的透光率與波長關(guān)系曲線。
[0046] 圖7為本發(fā)明實施例制備的疊層透明電極表面的掃描電子顯微鏡照片。

【具體實施方式】
[0047] 下面通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不局限于此。
[0048] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法；下述實施例中所 用的試劑、材料等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0049] 實施例
[0050] 1.首先，按照標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)清洗程序?qū)?cmX 4cm玻璃襯底進(jìn)行去油和清洗，使用的 清洗劑為商業(yè)化普通玻璃清洗劑。去離子水沖洗之后，在烘箱中150°C烘干后備用。
[0051] 2.室溫下，利用磁控濺射設(shè)備在上述清潔的玻璃襯底上沉積二氧化鈦薄膜。其中， 沉積功率為200瓦，沉積所用氣體為氬氣和氧氣的混合氣，對應(yīng)的流量比為3:1。沉積時間 為2分鐘，形成的二氧化鈦薄膜厚度為8nm ;
[0052] 3.利用真空蒸鍍法在二氧化鈦薄膜表面沉積80nm的銅層；蒸發(fā)時，玻璃襯底的溫 度通過加熱器控制在200°C。薄膜厚度可以通過膜厚監(jiān)控裝置控制；
[0053] 4.將蒸鍍了銅薄膜的玻璃襯底至于靜電紡絲系統(tǒng)的陰極收集板上，利用靜電紡絲 技術(shù)在銅層表面沉積聚丙烯晴纖維（聚丙烯晴纖維的直徑為500nm)。紡絲電壓8kV，紡絲 噴頭到收集極板的距離9厘米，紡絲用前軀體為質(zhì)量濃度為12%的聚丙烯腈的DMF溶膠； 如圖3所示，靜電紡絲制備的PAN纖維的直徑均勻為500nm。
[0054] 5.利用流速為lL/min的壓縮空氣帶動溫度為75°C的DMF液體對樣品進(jìn)行熱蒸汽 熏蒸lmin，使PAN與襯底表面形成穩(wěn)固緊密接觸；
[0055] 6.利用1升濃度為0. 003摩爾每升的氯化鐵的水溶液沖洗樣品，沖洗時間為2. 5 分鐘；然后用濃度為〇. 0015摩爾每升的氯化鐵水溶液繼續(xù)沖洗該樣品，沖洗時間為2. 5分 鐘，以除去殘留銅；
[0056] 7.利用50°C的DMF溶液浸泡樣品以溶解PAN纖維，然后用蒸餾水沖洗、氮氣吹干、 120°C烘箱烘干樣品；制備得到的載玻片襯底上的銅納米線的寬度約為300nm，具有較大的 長徑比，彼此間相互連接并在襯底上形成了良好的導(dǎo)電通道，如圖4所示。所制得銅納米線 網(wǎng)絡(luò)在200- lOOOnm范圍內(nèi)均有良好的透過率，透光率最高可以達(dá)到90%以上，如圖5所 不〇
[0057] 8.制備第二層透明導(dǎo)電的金屬氧化物，選擇溶膠凝膠法合成鋁摻雜的氧化鋅（厚 度為100nm)。具體工藝如下：首先，配置濃度比為1:1的乙酰丙酮鋅和硝酸鋅混合溶液，溶 劑為乙二醇甲醚，其中前軀體總濃度為0. 15摩爾每升；然后把硝酸鋁摻入前軀體溶液中， 控制鋁與鋅的原子比為2 :98,完成后，室溫下陳化24小時得到氧化鋅鋁溶膠；
[0058] 9.利用旋涂技術(shù)將氧化鋅鋁溶膠旋涂到銅納米線網(wǎng)絡(luò)層表面，旋涂時間控制為 30秒，轉(zhuǎn)速控制為2000轉(zhuǎn)每分鐘。旋涂后的樣品置于150°C的加熱盤上烘干60秒，然后重 復(fù)旋涂和干燥過程5次；
[0059] 10.將所述樣品置于馬弗爐中在200°C條件下退火一小時，得到最終的產(chǎn)品。制備 得到的最終疊層電極可見光透過率最高可達(dá)85%，如圖6所示。
[0060] 最終的疊層透明電極的結(jié)構(gòu)參數(shù)和光電參數(shù)如表1所示。
[0061] 表1制備得到的疊層透明電極的結(jié)構(gòu)參數(shù)和光電參數(shù)
[0062]

【權(quán)利要求】
1. 一種疊層透明電極，其自下而上依次包括：透明襯底、位于所述透明襯底上的第一 層金屬氧化物薄膜、位于所述第一層金屬氧化物薄膜上的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層、以及覆蓋于 所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層和未被所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層遮蓋的第一層金屬氧化物之上的第 二層金屬氧化物薄膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層透明電極，其特征在于： 所述疊層透明電極結(jié)構(gòu)中，所述透明襯底為剛性或柔性的透明襯底； 所述第一層金屬氧化物薄膜由下述至少一種材料制成：氧化鋁、氧化鋅、氧化銦、氧化 錫、氧化鎵和氧化鈦、及相同性質(zhì)的其他透明氧化物； 所述第一層金屬氧化物薄膜的厚度為5nm -50nm ； 所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層由隨機(jī)分布或者具有規(guī)則取向的金屬納米線構(gòu)成； 所述金屬納米線的寬度在60nm -1600nm之間連續(xù)可調(diào)； 構(gòu)成所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層的金屬選自下述至少一種：鎳、鉻、鋁、銅、銀、金、鉑和它們 的合金； 所述第二層金屬氧化物薄膜由摻雜透明金屬氧化物制成，所述摻雜透明金屬氧化物選 自下述至少一種：鋅鋁氧化物、銦錫氧化物、氟錫氧化物、銦鋅氧化物和銦鎵鋅氧化物； 所述第二層金屬氧化物薄膜的厚度為50nm -200nm。
3. -種制備權(quán)利要求1或2所述的疊層透明電極的方法，包括下述步驟： 步驟1、提供所述透明襯底； 步驟2、在所述透明襯底上制備所述第一層金屬氧化物薄膜； 步驟3、在所述第一層金屬氧化物薄膜上制備所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層，具體方法如下 (a) - (e)： (a) 在所述第一層金屬氧化物薄膜的清潔表面上沉積金屬薄膜層； (b) 通過靜電紡絲技術(shù)在所述金屬薄膜層表面制備化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的高聚物納米纖維網(wǎng) 絡(luò)，得到自下而上堆疊的透明襯底一一第一層金屬氧化物薄膜一一金屬薄膜層一一高聚物 納米纖維網(wǎng)絡(luò)疊層； (c) 對上述透明襯底一一第一層金屬氧化物薄膜一一金屬薄膜層一一高聚物納米纖維 網(wǎng)絡(luò)疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行低溫?zé)嵬嘶?，使高聚物與金屬薄膜表面緊密接觸，從而形成高聚物納米 纖維網(wǎng)絡(luò)的掩模； (d) 以所述高聚物納米纖維網(wǎng)絡(luò)為掩模，利用金屬腐蝕液蝕刻去除未被所述高聚物納 米纖維網(wǎng)絡(luò)掩蓋的金屬； (e) 選擇適當(dāng)?shù)娜軇┣逑慈コ龈呔畚锛{米纖維網(wǎng)絡(luò)，即得到與高聚物網(wǎng)絡(luò)相似幾 何形狀的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層； 步驟4、在上述透明襯底一一第一層金屬氧化物薄膜一一金屬納米線網(wǎng)絡(luò)上制備第二 層金屬氧化物薄膜，得到所述疊層透明電極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法步驟1中，所述透明襯底為剛性 或柔性的透明襯底；所述透明襯底的厚度為0. 1mm -5mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法步驟2中，所述第一層金屬氧化 物薄膜由下述至少一種材料制成：氧化鋁、氧化鋅、氧化銦、氧化錫、氧化鎵和氧化鈦、及相 同性質(zhì)的其他透明氧化物； 所述第一層金屬氧化物薄膜的厚度為5nm -50nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法步驟3 (a)中，所述金屬薄膜層 的制備方法為物理氣相沉積法或電鍍與化學(xué)鍍方法； 所述金屬選自下述至少一種：鎳、鉻、鋁、銅、銀、金、鉑和它們的合金； 所述金屬薄膜層的厚度為20nm - 200nm ; 所述方法步驟3 (b)中，所述高聚物選自下述至少一種：聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚乳酸、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯吡咯烷酮； 所述方法步驟3(b)中，所述靜電紡絲的工藝參數(shù)為：紡絲電壓為3kV - 50kV，紡絲噴頭 到收集極板的距離為5cm - 50cm，紡絲液的質(zhì)量濃度為6% - 15% ; 制備得到的高聚物納米纖維的直徑在l〇〇nm -2000nm的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)； 所述方法步驟3(c)中，所述低溫?zé)嵬嘶鸩捎煤嫦?、熱板加熱或者采用溶液蒸汽加熱進(jìn) 行；所述低溫?zé)嵬嘶鸬臏囟葹?0- 150°C，時間為0. 5 - 30min ; 所述方法步驟3 (d)中，所述金屬腐蝕液由溶質(zhì)和溶劑組成，所述溶質(zhì)選自下述至少一 種：硝酸鐵、氯化鐵、重鉻酸鉀、氰化鉀、硫酸氨、雙氧水、鹽酸、硝酸、醋酸和氨氣，所述溶劑 為任意能夠溶解上述溶質(zhì)，但不能夠溶解所述高聚物納米纖維的溶劑； 所述方法步驟3 (e)中，所述用于除去高聚物納米纖維的溶劑為能夠溶解所述高聚物 納米纖維的低毒和低成本溶劑； 所述方法步驟3 (e)所述工序完成后所得的金屬納米線的寬度在60nm -1600nm之間連 續(xù)可調(diào)； 所述金屬納米線網(wǎng)絡(luò)層由隨機(jī)分布或者具有規(guī)則取向的金屬納米線構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法步驟4中，所述第二層金屬氧化 物薄膜由摻雜透明金屬氧化物制成，所述摻雜透明金屬氧化物選自下述至少一種：鋅鋁氧 化物、銦錫氧化物、氟錫氧化物、銦鋅氧化物和銦鎵鋅氧化物； 所述第二層金屬氧化物薄膜的厚度為50nm -200nm。
8. -種光電器件，其特征在于：所述光電器件包括權(quán)利要求1或2所述的疊層透明電 極。
【文檔編號】H01B5/14GK104505149SQ201410673595
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】馬劍鋼, 李鵬, 閆興振, 徐海陽, 張昕彤, 劉益春 申請人:東北師范大學(xué)