FUSED SILVER NANOWIRES WITH METAL OXIDE NANOPARTICLES AND ORGANIC POLYMERS FOR HIGHLY TRANSPARENT CONDUCTORS

"Fused Silver Nanowires with Metal Oxide Nanoparticles and Organic Polymers for Highly Transparent Conductors". R. Zhu, C. H. Chung, K. C. Cha, W. Yang, Y. B. Zheng, H. Zhou, T. B. Song, C. C. Chen, P. S. Weiss, G. Li, Y. Yang. ACS Nano. doi: 10.1021/nn203576v

Silver nanowire (AgNW) networks are promising candidates to replace indium-tin-oxide
(ITO) as transparent conductors. However, complicated treatments are often required to fuse
crossed AgNWs to achieve low resistance and good substrate adhesion. In this work, we
demonstrate a simple and effective solution method to achieve highly conductive AgNW
composite films with excellent optical transparency and mechanical properties. These
properties are achieved via sequentially applying TiO2 sol-gel and PEDOT:PSS solution to
treat the AgNW film. TiO2 solution volume shrinkage and the capillary force induced by solvent
evaporation result in tighter contact between crossed AgNWs and improved film conductivity.
The PEDOT:PSS coating acts as a protecting layer to achieve strong adhesion. Organic
photovoltaic devices based on the AgNW-TiO2-PEDOT:PSS transparent conductor have
shown comparable performance to those based on commercial ITO substrates.

 

Las redes de nanoalambres de plata (AgNW) son candidatas prometedoras para reemplazar al óxido de estaño e indio (ITO) como conductores transparentes. Sin embargo, usualmente se requieren tratamientos complicados para fundir los AgNW cruzados con la intención de obtener una baja resistencia y una alta adhesión al substrato. En este trabajo demostramos un método sencillo y efectivo para lograr películas compositos de AgNW altamente conductivas con excelentes propiedades mecánicas y de transparencia óptica. Estas propiedades son logradas a partir de aplicar secuencialmente TiO2 sol-gel y una solución de PEDOT:PSS a una película de AgNW tratada. La reducción en volumen de la solución de TiO2 y la fuerza de capilaridad inducida por la evaporación del solvente da lugar a un mayor contacto entre los AgNWs cruzados y mejora la conductividad de la película. El recubrimiento de PEDOT:PSS actúa como una capa protectora para logra una fuerte adhesión. Los dispositivos fotovoltaicos orgánicos basados en el conductor transparente AgNW-TiO2-PEDOT:PSS muestran un desempeño comparable con aquellos basados en substratos comerciales de ITO.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Fnn203576v