原創(chuàng) MaterialsViews MaterialsViews
柔性透明電極在有機發(fā)光二極管、超級電容器和有機太陽能電池等柔性電子器件的發(fā)展中起著至關重要的作用。然而,柔性電子設備的性能仍遠低于剛性電子設備,這主要是由于難以得到同時具有優(yōu)異機械性能、低電阻、高透明性和光滑表面等特性的柔性透明電極。隨著納米材料和納米技術的發(fā)展,基于金屬納米結構的柔性透明電極在過去幾十年中取得了長足的進步:電極面電阻已經(jīng)降低到10 Ω/sq以下,同時其在可見光區(qū)的透過率也保持在90%以上,機械性能也有所提升。因此,基于上述電極所制備的柔性電子器件的性能也得到了提升。
圖1金屬微結構(超薄金屬薄膜、金屬納米線、金屬網(wǎng)、復合電極和金屬納米顆粒)在電子器件中的應用示意圖近期,來自蘇州大學的李耀文教授對基于金屬納米線、超薄金屬、金屬網(wǎng)格等柔性透明電極進行了總結。在文章中,他們首先討論了如何優(yōu)化以及精確調控超薄金屬膜生長;其次,他們對基于金屬納米線的柔性透明電極最新進展及其在柔性電子器件中的應用進行了歸納總結;接著,他們又針對金屬網(wǎng)格以及圖案化超薄金屬薄膜的近期研究成果進行了調研分析;最后,他們簡單介紹了金屬納米粒子在柔性電極中的應用。結果表明,基于金屬納米結構的柔性透明電極已經(jīng)在高性能柔性電子器件中顯示出了巨大的潛力。與此同時,作者也對基于金屬納米結構電極的開發(fā)所需要克服得挑戰(zhàn)提出了自己的看法:首先,金屬納米材料的環(huán)境穩(wěn)定性和分散性需要進一步提升來滿足溶液加工法大規(guī)模制備的要求;其次,需要開發(fā)低成本、納米結構易控、可大規(guī)模生產的新型金屬材料;第三,需要探索在近紅外波長下具有高透過率的金屬納米結構電極;最后,應逐步建立柔性電極的機械彎曲測試標準,以準確評估其彎曲性能,例如,當柔性有機太陽能應用于可穿戴能源時,至少應在彎曲半徑為4 mm時,彎曲5000個周期后仍能保持原有效率的90%。作者希望,這篇綜述能夠有助于研究人員在柔性電極方面找到更新更好的方向,從而推進商業(yè)化柔性光電器件的發(fā)展進程。相關綜述文章發(fā)表在Nano Select(DOI: 10.1002/nano上,本文第一作者是蘇州大學的許桂英博士,通訊作者是李耀文教授。