研究人員已經展示了基於納米圖案銀的新型透明導電電極膜的大規模製造。智能手機觸摸屏和平板電視使用透明電極來檢測觸摸並快速切換每個像素的顏色。由於銀比現在用於製造這些電極的材料更脆，更耐化學性，所以新型薄膜可以提供高性能和長壽命的選項，用於柔性屏幕和電子設備。銀基薄膜還可以使柔性太陽能電池安裝在窗戶，屋頂甚至個人設備上。
在光學材料快報雜誌（“通過貴金屬薄膜的大規模納米結構化的透明和導電電極”）中，研究人員報告了在直徑10釐米的玻璃圓片上製造透明導電薄膜。基於與實驗測量結果相吻合的理論估算，他們計算出，薄膜電極的性能明顯優於現有柔性顯示器和觸摸屏。
研究人員使用了一種稱為膠體光刻的方法來創建銀納米圖案，該圖案在透過孔洞的同時傳導電力。新的透明電極薄膜可用於太陽能電池以及柔性顯示器和觸摸屏。（圖片）
“我們用於製造的方法具有高度的可重複性，並且在透明性和導電性之間進行可調節的折衷，從而形成化學穩定的配置，”南丹麥大學的教授說。“這意味著如果器件需要更高的透明度而導電率更低，則可以通過改變薄膜厚度來製作薄膜。”
找到一個靈活的選擇
今天的大多數透明電極都是由氧化銦錫（ITO）製成的，它可以表現出高達92％的透明度 - 與玻璃相當。雖然高度透明，但ITO薄膜必須仔細加工以達到可重複的性能，並且太脆而不能用於柔性電子設備或顯示器。由於這些缺點，研究人員正在尋求ITO的替代品。
貴金屬（如金，銀和鉑）的抗腐蝕性使其成為有希望的ITO替代品，可用於製造可與柔性基材一起使用的耐用耐化學電極。然而，迄今為止，貴金屬透明導電膜已經具有高表面粗糙度，這會由於膜與其他層之間的界面不平坦而降低性能。
該掃描電子顯微鏡圖像顯示沉積在塑料納米顆粒上的銀薄膜。溶解顆粒留下精確的蜂窩狀孔洞圖案，允許光線通過，從而產生導電且光學透明的薄膜。（圖片：南丹麥大學Jes Linnet）
透明導電膜也可以使用碳納米管制成，但是這些膜目前對於所有應用都不具有足夠高的電導率，並且由於納米管彼此堆疊而傾向於也受到表面粗糙度的影響。
在這項新研究中，研究人員使用了一種稱為膠體光刻的方法來製造透明導電銀薄膜。他們首先通過用單層均勻大小的密排塑料納米顆粒塗布10釐米的晶片來創建掩模層或模板。研究人員將這些塗層晶圓放入等離子烘箱中均勻收縮所有顆粒的大小。當它們在掩模層上沉積銀薄膜時，銀進入顆粒之間的空間。然後他們溶解顆粒，留下精確的蜂窩狀孔洞圖案，允許光線通過，從而產生導電且光學透明的薄膜。
平衡透明度和導電性
研究人員證明，他們的大規模製造方法可用於製造透明度高達80％的銀透明電極，同時保持電阻片電阻低於每平方10歐姆，約為基於碳納米管報道的十分之一具有同等透明度的電影。電阻越低，電極在傳導電荷時就越好。
研究人員使用膠體平版印刷技術來製造透明導電薄膜。（a）製造過程的示意圖。（b）銀沉積後的單個納米孔沉積並溶解塑料顆粒。比例尺：200nm。（c）沉積的銀薄膜在均勻顆粒單層上的低放大顯微照片，顯示出大規模可行性。比例尺：50微米。（d）旋塗後在基底上的微粒單層和在等離子烘箱中短時間（60秒）：比例尺：2微米。（e）在等離子烘箱中長時間（3分鐘）後的顆粒單層，表明即使在顯著減小尺寸之後原始顆粒位置仍然保留。比例尺：10微米。（點擊圖片放大）
南丹麥大學所實驗出來替代現市場上的ITO透明導電膜的替代品，綜合來看，這款透明導電膜確實比ITO透明導電膜性能更優異一些，但在小編看來還完全達不到替代解決目前ITO的市場，而石墨烯透明導電膜因石墨烯優異的性能是目前全世界公認最好的材料，而創造出的石墨烯透明導電膜繼承了石墨烯優秀的性能，可將其應用於觸摸屏，柔性顯示屏等產品上。
其產品霧度值≤2%，適合在其表面繼續生長各種功能薄膜。不算PET襯底，550nm處透過率可達97%，面電阻最低<20Ω/sq（可按用戶要求製作低於1Ω/sq的），不均勻性<10%。
其優秀的導電性、透光性決定了石墨烯透明導電膜必將取代ITO這一現實（某些人肯定會說，石墨烯性能是好卻無法大規模應用）如果小夥伴們有關於這一方面的疑問，可以關注小編，小編可以隨時為你們解答，也可以關注公眾號“元石盛石墨烯薄膜”進行問題諮詢。
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