【摘 要】
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银纳米线可以同时实现低电阻和高透过率,一直是有望替代氧化铟锡（ITO）和氟掺杂氧化锡（FTO）应用于光电器件的热点研究材料。为了进一步优化银纳米线光电性能,近年来主要有以下几种方式:（1）构筑银纳米线复合结构;（2）银纳米线后处理;（3）调控银纳米线长径比减少光散射。研究工作着重于提高银纳米线透明导电薄膜的导电性,而其光学性能并无明显提升甚至有所降低。本论文通过引入纳米减反阵列结构,获得光学性能优
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银纳米线可以同时实现低电阻和高透过率,一直是有望替代氧化铟锡（ITO）和氟掺杂氧化锡（FTO）应用于光电器件的热点研究材料。为了进一步优化银纳米线光电性能,近年来主要有以下几种方式:（1）构筑银纳米线复合结构;（2）银纳米线后处理;（3）调控银纳米线长径比减少光散射。研究工作着重于提高银纳米线透明导电薄膜的导电性,而其光学性能并无明显提升甚至有所降低。本论文通过引入纳米减反阵列结构,获得光学性能优良易调控的新型透明导电薄膜,实现光电性能提升和薄膜浸润性能调控;然后结合氧化石墨烯对纳米线结点实现有效包裹提升其电学性能,进一步结合二氧化钛形成保护层优化其光电性能同时提高薄膜热稳定性。通过全液相技术低成本和简易操作获得光电性能优越且稳定性良好的银纳米线复合透明导电薄膜,展示其在光电功能领域的规模化应用前景和良好的发展潜力。本论文的研究内容如下:（1）银纳米线-SiO2减反结构复合透明导电薄膜制备及性能研究。在基底自组装实心SiO2纳米球阵列减反结构,将基底透光率从92.25%提高到99.11%,然后通过调控银纳米线分布密度制备银纳米线-SiO2减反结构复合透明导电薄膜,实现49.43Ω·sq-1的低方块电阻和99.84%的高光学透过率,性能已超过商用ITO。且SiO2纳米减反结构有利于调控薄膜浸润性能,实现接触角从81.51°到30.79°的调控。该方法通过全液相技术获得性能优异的透明导电薄膜,避免复杂后处理,体现了成本低廉,操作简单的优点。（2）引入氧化石墨烯实现结点有效包裹,构筑氧化石墨烯/银纳米线-SiO2减反结构复合薄膜,优化薄膜电学性能。氧化石墨烯可实现银纳米线结点焊接,很大程度地降低纳米线间接触电阻。首先基于空心和实心SiO2纳米球构筑出“仿蛾眼”纳米减反结构,增大光学透过率,避免复杂的蚀刻过程,将基底透光率从92.25%提高到99.46%。可控制备氧化石墨烯/银纳米线-SiO2减反结构复合透明导电薄膜,在方块电阻为26.26Ω·sq-1情况下,整体光学透过率可达98.67%。复合结构创造性地将氧化石墨烯与“仿蛾眼”纳米减反结构结合以实现对银纳米线网络结构光电性能的优化提升,具有结构和性能两方面的优势。（3）引入二氧化钛作为保护层,构筑二氧化钛/银纳米线-SiO2减反结构复合薄膜,进一步优化银纳米线网络结构光电性能和提升其热稳定性。复合透明导电薄膜在550 nm处99.93%的高光学透过率下方块电阻达到21.10Ω·sq-1。银纳米线由于瑞利不稳定性在200℃以上易融化成纳米球链。复合透明导电薄膜在400℃的高温环境下仍能够保持其导电网络结构特性,此时方块电阻为210.9Ω·sq-1,光学透过率为99.27%,相对未保护的银纳米薄膜有明显的提升。复合薄膜结构具有低成本、易操作、光电性能优越且热稳定性良好的优点。
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