銀納米線結(jié)的自限性等離子焊接

1、銀納米線結(jié)的自限性等離子焊接銀納米線結(jié)的自限性等離子焊接黎超群黎超群7878圖6|局部等離子加熱在溫敏型材料和設(shè)備上的應(yīng)用a圖：包含經(jīng)噴涂的銀納米線頂插電極的半透明聚合態(tài)太陽(yáng)能電池的電流密度電壓曲線。圖中可以看出，在經(jīng)過(guò)等離子焊接之后（紅線），性能上較之噴涂態(tài)（藍(lán)線）增強(qiáng)了一倍。但是，在加熱板上以200℃加熱10min之后（綠線），性能開(kāi)始打打降低，而在加熱20min之后（紫線），性能也以同樣數(shù)量級(jí)降低。圖上內(nèi)嵌的是通過(guò)這種半透明太陽(yáng)能

2、電池看到的斯坦福大學(xué)的胡弗塔。這種電池材料可以作為能夠發(fā)電的窗戶玻璃涂層。b圖：在塑料薄膜（低密度聚乙烯薄膜，以下稱薄膜）上噴涂銀納米線制成的透明電極，該電極之后還要經(jīng)過(guò)等離子焊接。其透明度達(dá)到了95%并且表面電阻低至580Ω每平方米米。內(nèi)嵌圖片中是經(jīng)對(duì)折的薄膜。圖中銀色和金色的區(qū)域是氣化金屬沉積形成的凸點(diǎn)，用來(lái)側(cè)量幾個(gè)點(diǎn)之間的電阻。補(bǔ)充信息中有證明該電極超強(qiáng)耐久性的視頻（補(bǔ)充信息S6）。為進(jìn)一步證明加熱的局部特性，我們分別在塑料薄膜和

3、聚合態(tài)本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池上制造了噴涂態(tài)和等離子焊接兩種銀納米線網(wǎng)狀電極。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)60s的照射，薄膜表面電阻降低了三個(gè)數(shù)量級(jí)，相比于噴涂態(tài)薄膜和經(jīng)普通電爐加工的聚合態(tài)太陽(yáng)能電池，經(jīng)過(guò)等離子焊接的聚合態(tài)太陽(yáng)能電池的效率分別提高了一倍和一個(gè)數(shù)量級(jí)（如圖6）。當(dāng)然，一般的熱加工是不能用在薄膜上的銀納米線電極的，因?yàn)楸∧ぴ诖蠹s150℃時(shí)就開(kāi)始熔化了。在薄膜上制造的銀納米電極具有很高的耐久性，可以承受對(duì)折、彎曲甚至褶皺等機(jī)械操作而不明顯改

4、變其電阻。而聚合態(tài)太陽(yáng)能電池的效率相對(duì)較低，這是由于其兩端的電極都是透明的，因此對(duì)光的吸收就相對(duì)較少了。但它至少證明了這種網(wǎng)狀納米線的透明性質(zhì)，同時(shí)也可以應(yīng)用在某些領(lǐng)域，例如可以用作窗戶玻璃涂層，在減少反射、達(dá)到美學(xué)效果的同時(shí)還可以發(fā)電。圖6內(nèi)嵌的就是透過(guò)這種透明涂料觀察斯坦福大學(xué)胡弗塔的圖片。我們的研究未來(lái)可以用在諸如自發(fā)電的顯示屏或者機(jī)械強(qiáng)度較高且有觸敏性的假肢外覆層等領(lǐng)域并且成本不高?？偨Y(jié)起來(lái)，我們驗(yàn)證了一種通過(guò)利用等離子體的高度

5、集中特性來(lái)焊接納米線的光學(xué)方法。因?yàn)榈入x子束的集中特性高度依賴線間距離，所以這種處理方法就自然具備了自限性。有趣的是，納米尺寸的加熱連接卻是在比照射點(diǎn)尺寸小幾個(gè)數(shù)量級(jí)的尺寸上實(shí)現(xiàn)的。所以就能夠使得在一個(gè)還未經(jīng)激光退火和爐內(nèi)退火驗(yàn)證的納米尺寸上對(duì)熱量產(chǎn)生和物質(zhì)傳設(shè)置一個(gè)0.5mm見(jiàn)方的孔。噴涂系統(tǒng)還可以用來(lái)在貼在玻璃基片上薄膜和聚合態(tài)太陽(yáng)能電池上沉積銀納米線。聚合態(tài)太陽(yáng)能電池是在一個(gè)帶有銦錫氧化物透明電極的玻璃基板上制造的。用原子層沉積（

6、大約15nm厚）的方法將氧化鋅沉積在基片的頂部作為接下來(lái)的聚合物富勒烯混合物沉積的電子選擇性觸點(diǎn)。聚[N9庚癸基27咔唑交替55（4070二2噻吩基20，10，30苯并噻二唑）]（PCDTBT）[66]苯基C70丁酸甲酯(PC70BM)（質(zhì)量比為1:4）薄膜經(jīng)過(guò)1min的轉(zhuǎn)速為4000rpm的旋涂后，厚度經(jīng)輪廓測(cè)定法達(dá)到最終的大約60nm。然后在手套式操作箱中在室溫下干燥24h，移出后在空氣中以4000rmp的速度旋涂Plextroni