BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  25,610,425
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

45

Kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật thông tin

BB

Nguyễn Thị Hồng Nhung, Nguyễn Duy Cường(2)(1)

Chế tạo và khảo sát đặc tính của điện cực dẫn điện trong suốt linh hoạt dựa trên dây nano đồng

Fabrication and survey of c-haracteristics of flexible transparent conductive electrode based on copper nano wire

Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên

2024

14

167 - 174

1859-2171

Điện cực trong suốt linh hoạt, Dây nano đồng, Pin mặt trời, Thủy nhiệt

Flexible transparent conductive, Electrodes, Copper nanowires, Solar cells, Hydrothermal

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chế tạo thành công điện cực dẫn điện trong suốt (TCE) dựa trên cơ sở dây nano đồng (CuNW) thông qua quy trình in gạt trên đế nhựa linh hoạt polyetylen terephthalate. Trong đó, dây nano đồng được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt đơn giản với đường kính trong khoảng từ 25 đến 50 nm và chiều dài có thể lên đến 150 µm. Dây nano được phân tán trong isopropyl alcohol với nồng độ 20 mg/ml dùng làm dung dịch mực in chế tạo điện cực. Đặc tính điện, quang và tính linh hoạt của điện cực dây nano đồng được khảo sát một cách chi tiết. TCE CuNW với số lần in gạt tối ưu là 4 lần. Điện trở bề mặt, độ truyền qua tại bước sóng 550 nm và hệ số chất lượng figure-of-merit – FOM của điện cực tối ưu lần lượt là 40,68 Ω/, 87,3% và 68,3 Ω-1. Đặc biệt, điện trở bề mặt vẫn không thay đổi sau 750 chu kỳ uốn gấp với góc uốn cong là 80°. Kết quả này cho thấy TCE dựa trên dây CuNW có tiềm năng trong việc ứng dụng làm điện cực linh hoạt cho các ứng dụng trong thiết bị quang điện tử linh hoạt.

In this study, we successfully fabricated transparent conductive electrodes based on copper nanowire using a doctor – blade coating on flexible polyethylene terephthalate substrates. The copper nanowires are synthesized via a simple hydrothermal method with diameters ranging f-rom 25 to 50 nm, and wire lengths can be up to 150 µm. They have dispersed in isopropyl alcohol with a 20 mg/ml concentration, which has potential applications as conductive ink for transparent conductive electrodes. The electrical, optical, and flexibility properties of CuNW TCE are also investigated. CuNW TCE with the optimal number of printing cycles is 4 times. TCE obtained exhibits the sheet resistance, the transmittance at 550 nm, and the figure-of-merit (FOM) value of 40.68 Ω/, 87.3%, and 68.3 Ω-1, respectively. In particular, the sheet resistance remained consistent after 750 bends at a bending angle of 80°. These results demonstrate the potential of CuNW TCE for flexible electrode applications in flexible optoelectronic devices.

TTKHCNQG, CTv 178

Xem toàn văn
  • [1] T. H. N. Nguyen, T. L. H. Chu, B. H. A. Luu, V. B. Nguyen, T. L. Nguyen, D. C. Nguyen (2024), Synthesis of copper nanowires by hydrothermal method,TNU Journal of Science and Technology
  • [2] W. Li, H. Zhang, S. Shi, J. Xu, X. Qin, Q. He, K. Yang, W. Dai, G. Liu, Q. Zhou, H. Yu, S. R. P. Silvaet, M. Fahlman (2020), Recent progress in silver nanowire networks for flexible organic electronics,Journal of Materials Chemistry C
  • [3] M. J. Chiu, I. Wahdini, Y. N. Shen, C. Y. Tseng, J. Sharma, Y. Tai (2023), Highly stable copper nanowire-based transparent conducting electrode utilizing polyimide as a protective layer,ACS Applied Energy Materials
  • [4] D. V. R. Kumar, A. M. Koshy, N. Sharma, N. Thomas, P. Swaminathan (2023), Room temperature curable copper nanowire-based transparent heater,ACS Omega
  • [5] V. B. Nam, D. Lee (2016), Copper nanowires and their applications for flexible, transparent conducting films: A review,Nanomaterials
  • [6] S. I. Na, S. S. Kim, J. Jo, D. Y. Kim (2008), Efficient and flexible ITO free organic solar cells using highly conductive polymer anodes,Advanced Materials
  • [7] S. M. Lee, J. H. Kwon, S. Kwon, K. C. Choi (2017), A review of flexible OLEDS toward highly durable unusual displays,IEEE Trans. Electron Devices
  • [8] S. Yu, J. Li, L. Zhao, B. Gong, L. Li (2021), Folding-insensitive, flexible transparent conductive electrodes based on copper nanowires,Solar Energy Materials & Solar Cells
  • [9] F. Wu, Z. Li, F. Ye, X. Zhao, T. Zhang, X. Yang (2016), Aligned silver nanowires as transparent conductive electrodes for flexible optoelectronic devices,Journal of Materials Chemistry C
  • [10] M. Xu, J. Qi, F. Li, Y. Zhang (2018), Transparent and flexible tactile sensors based on graphene films designed for smart panels,Journal of Materials Science
  • [11] B. Dan, G. C. Irvin, M. Pasquali (2009), Continuous and scalable fabrication of transparent conducting carbon nanotube films,ACS Nano
  • [12] D. W. Kim, J. W. Han, K. T. Lim, Y. H. Kim (2017), Highly enhanced light-outcoupling efficiency in ITO-free organic light-emitting diodes using surface nanostructure embedded high-refractive index polymers,ACS Applied Materials & Interfaces
  • [13] A. Kumar, C. Zhou (2010), The race to replace tin-doped indium oxide: which material will win?,ACS Nano
  • [14] X. Yin, J. Wang, A. Liu, W. Cai, L. Ying, X. He, Z. Tang, L. Hou (2020), Flexible ITO-free sky-blue polymer light-emitting diodes and printed polymer solar cells based on AgNW/PI transparent conductive electrode,Flexible and Printed Electronics
  • [15] J. Y. Kim, G. G. Oh, E. Kim, H. S. Kim, G. Hong, J. H. Ryou, M. K. Kwon (2021), Silver-nanowire-based localized-surface-plasmon-assisted transparent conducting electrode for high-efficiency light-emitting diode,Applied Sciences
  • [16] J. Sang, X. Zhou, Z. Xia, J. Sun, J. Wang, J. Shang, K. Neyts (2023), Dispersion and tunable alignment of colloidal silver nanowires in a nematic liquid crystal for applications in electric–optic devices,ACS Applied Materials & Interfaces
  • [17] C. Xie, Y. Liu, W. Wei, Y. Zhou (2023), Large‐area flexible organic solar cells with a robust silver nanowire‐polymer composite as transparent top electrode,Advanced Functional Materials
  • [18] D. Kim, J. Kwon, J. Jung, K. Kim, H. Lee, J. Yeo, S. Hong, S. Han, S. H. Ko (2018), A transparent and flexible capacitive‐force touch pad from high‐aspect‐ratio copper nanowires with enhanced oxidation resistance for applications in wearable electronics,Small Methods
  • [19] J. Wan, Y. Xia, J. Fang, Z. Zhang, B. Xu, J. Wang, Y. Li (2021), Solution-processed transparent conducting electrodes for flexible organic solar cells with 16.61% efficiency,Nano-Micro Letters
  • [20] A. E. Adetayo, T. N. Ahmed, A. Zakhidov, G. W. Beall (2021), Improvements of organic light‐emitting diodes using graphene as an emerging and efficient transparent conducting electrode material,Advanced Optical Materials