石墨

吉林大学石墨烯银纳米线复合电极制备柔性

发布时间:2024/12/8 13:46:22   

本文要点:

将石墨烯与AgNWs混合利用一维和二维材料的有益复合结构改善石墨烯的电性能。用于透明且柔性的复合电极制造有机发光器件

成果简介

由于石墨烯的高透明性,高载流子迁移率和导热性,因此经常被用作光电器件中的透明导电电极(TCE)。然而,由典型的石墨烯薄膜中的空位缺陷,晶界和重叠的折叠引起的低载流子浓度和高电阻限制了其应用。本文提出了一种通过将单层石墨烯(SLG)与银纳米线(AgNWs)混合来提高电导率和载流子浓度的方法。AgNW在石墨烯的晶界之间提供连接,以改善电荷载流子的传输。本研究中的AgNW可以将SLG的电阻从Ω降低到27Ω但仍然保持86.7%的透射率(在nm下)。使用此类石墨烯和AgNWs复合透明电极成功地制造了最大亮度为cdm-2的柔性有机发光二极管。

图文导读

图1、(a)石墨烯的拉曼光谱。(b)具有不同AgNWs浓度的石墨烯膜和SLG/AgNWs复合膜的透光光谱。

图2、(a)具有不同浓度的AgNWs得SLG/AgNWs复合膜的薄层电阻。该示意图说明了AgNW降低石墨烯电阻的可能性。

(b)不同浓度的AgNWs的SLG/AgNWs复合膜的载流子迁移率和载流子浓度。

(c)AgNWs为电子移动提供了比在重叠部分内的石墨烯层之间跳跃更容易访问的路径。该插入物示出了在重叠部分内电子传输的正视图。

(d)AgNW在石墨烯的晶界之间提供了新的导电“桥”。

图3、蒙特卡罗方法在渗滤浓度下使用AgNWs网络的模拟图。(a)在一次仿真过程中,AgNW网络的整个平面。AgNW在(b)长度和(c)角度变化。(d)AgNW的概率与长度之比。正态分布与合成的AgNW的实际分布一致。

图4、PET基板上的ITO电极,SLG,AgNWs和NOA63基板上的SLG/AgNWs(1.5mg/ml)复合电极的弯曲测试的详细信息。

图5、(a)ITO,SLG,AgNWs和SLG/AgNWs复合电极的OLED器件的JVL曲线和电流效率。(b)绿色OLED结构的示意图。(c)具有SLG/AgNWs复合电极的柔性绿色OLED的照片。

图6、柔性SLG/AgNWs复合电极的制造流程。(a)在PET上沉积石墨烯。(b)在石墨烯-PET上旋涂AgNWs;(c)构图后,将复合膜在℃下干燥10分钟。(d)旋涂光刻胶NOA63,(e)在紫外光下固化NOA分钟。(f)从PET基材上剥离复合膜以获得独立的柔性复合电极。

图7、(a)不同浓度的AgNWs的照片(从左至右:0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1.0、1.5、2.0mg/mL)。(b)即使在高浓度(2.0mg/ml)下,具有不同浓度的AgNWs(从左到右:0.1、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0mg/mL)的SLG-AgNWs复合膜的照片。

小结

综上所述,可以证实,AgNWs与SLG的结合不仅可以有效地提高石墨烯薄膜的导电性,还可以满足在柔性OLED中用作有效透明阳极的要求。这些新颖的复合电极可为下一代高效,灵活的光电器件打开新的可能性。

文献:

PromisingHybridGraphene-SilverNanowireCompositeElectrodeforFlexibleOrganicLight-EmittingDiodes



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