Экономичный вариант гибких и прозрачных электродов

Источник: physorg.com

Рынок ЖК дисплеев и прочих гаджетов продолжает расти. В связи с этим постоянно растет стоимость индия, входящего в состав оксида индия и олова (indium tin oxide, ITO). Данный материал используется для изготовления прозрачных электродов в различных электронных устройствах. Помимо высокой цены, ITO имеет еще ряд недостатков. Это соединение весьма хрупкое, и его нельзя использовать в гибких солнечных батареях или экранах. К тому же, самостоятельных месторождений индия на Земле нет, он встречается только в виде примеси, в очень низких концентрациях. Наконец, технология производства ITO пленок недостаточно эффективна.

Исследователи Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США) разработали и представили альтернативный метод изготовления прозрачных электродов. В основе нового материала — нанопроволоки из серебра (AgNW). Такие проводки отличаются гибкостью и высокой проводимостью. Чтобы улучшить адгезию и дополнительно понизить сопротивление нанопроволоки, ученые использовали обработку метало-оксидными наночастицами и органическими полимерами. Руководитель проекта профессор Янг Янг пояснил, что в начале процесса на подложку распыляется раствор коммерчески доступных AgNW. Уникальный низкотемпературный метод распыления изобрел соавтор исследования Руи Чжу.

Затем сверху наносится раствор наночастиц диоксида титана, и образуется гибридная пленка. Когда пленка высыхает, нанопроводки тянутся друг к другу за счет капиллярных сил, поэтому проводимость пленки возрастает. Наконец, полученную пленку покрывают слоем проводящего полимера — для улучшения адгезии. В итоге получается тонкая композитная пленка с превосходными оптическими, механическими и электрическими свойствами. Ученые уже испытали свою разработку, построив солнечные элементы с электродами на основе AgNW. Оказалось, что новые электроды по своим характеристикам не уступают традиционным электродам из ITO.