混合石墨烯-銀納米線複合電極製備最大亮度柔性有機發光二極管


混合石墨烯-銀納米線複合電極製備最大亮度柔性有機發光二極管

將石墨烯與AgNWs混合利用一維和二維材料的有益複合結構改善石墨烯的電性能,用於透明且柔性的複合電極製造有機發光器件。

由於石墨烯的高透明性,高載流子遷移率和導熱性,因此經常被用作光電器件中的透明導電電極(TCE)。然而,由典型的石墨烯薄膜中的空位缺陷,晶界和重疊的摺疊引起的低載流子濃度和高電阻限制了其應用。本文提出了一種通過將單層石墨烯(SLG)與銀納米線(AgNWs)混合來提高電導率和載流子濃度的方法。AgNW在石墨烯的晶界之間提供連接,以改善電荷載流子的傳輸。本研究中的AgNW可以將SLG的電阻從650Ω 降低到27Ω但仍然保持86.7%的透射率(在550 nm下)。使用此類石墨烯和AgNWs複合透明電極成功地製造了最大亮度為15000 cd m -2的柔性有機發光二極管。

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圖1、(a)石墨烯的拉曼光譜。(b)具有不同AgNWs濃度的石墨烯膜和SLG / AgNWs複合膜的透光光譜。


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圖2、(a)具有不同濃度的AgNWs的SLG / AgNWs複合膜的薄層電阻。該示意圖說明了AgNW降低石墨烯電阻的可能性。

(b)不同濃度的AgNWs的SLG / AgNWs複合膜的載流子遷移率和載流子濃度。

(c)AgNWs為電子移動提供了比在重疊部分內的石墨烯層之間跳躍更容易訪問的路徑。該插入物示出了在重疊部分內電子傳輸的正視圖。

(d)AgNW在石墨烯的晶界之間提供了新的導電“橋”。

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圖3、蒙特卡羅方法在滲濾濃度下使用AgNWs網絡的模擬圖。(a)在一次仿真過程中,AgNW網絡的整個平面。AgNW在(b)長度和(c)角度變化。(d)AgNW的概率與長度之比。正態分佈與合成的AgNW的實際分佈一致。


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圖4、PET基板上的ITO電極,SLG,AgNWs和NOA63基板上的SLG / AgNWs(1.5 mg / ml)複合電極的彎曲測試的詳細信息。


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圖5、(a)ITO,SLG,AgNWs和SLG / AgNWs複合電極的OLED器件的JVL曲線和電流效率。(b)綠色OLED結構的示意圖。(c)具有SLG / AgNWs複合電極的柔性綠色OLED的照片。

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圖6、柔性SLG / AgNWs複合電極的製造流程。(a)在PET上沉積石墨烯。(b)在石墨烯-PET上旋塗AgNWs;(c)構圖後,將複合膜在150℃下乾燥10分鐘。(d)旋塗光刻膠NOA63,(e)在紫外光下固化NOA63 4分鐘。(f)從PET基材上剝離複合膜以獲得獨立的柔性複合電極。


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圖7、(a)不同濃度的AgNWs的照片(從左至右:0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1.0、1.5、2.0 mg / mL)。(b)即使在高濃度(2.0 mg / ml)下,具有不同濃度的AgNWs(從左到右:0.1、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0 mg / mL)的SLG-AgNWs複合膜的照片。

綜上所述,可以證實,AgNWs與SLG的結合不僅可以有效地提高石墨烯薄膜的導電性,還可以滿足在柔性OLED中用作有效透明陽極的要求。這些新穎的複合電極可為下一代高效,靈活的光電器件打開新的可能性。

文獻:Promising Hybrid Graphene-Silver Nanowire Composite Electrode for Flexible Organic Light-Emitting Diodes


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