近日,一種綠色環(huán)保型透明導(dǎo)電氧化物材料在中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所研制成功。日前,該成果已獲得了國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專(zhuān)利授權(quán)。
據(jù)了解,透明導(dǎo)電氧化物(TCO)具有優(yōu)良的電學(xué)、光學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性,被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、平板顯示器、光伏器件、有機(jī)光發(fā)射二極管、透明薄膜晶體管及導(dǎo)電復(fù)合材料等諸多領(lǐng)域。氧化鋅基納米材料因其無(wú)毒、低成本、顏色淺,且具有屏蔽紫外線(xiàn)、吸收紅外線(xiàn)及抗菌防霉作用等諸多優(yōu)點(diǎn)而成為最有發(fā)展前景的一類(lèi)透明導(dǎo)電氧化物。但是,怎樣提高半導(dǎo)體氧化鋅材料的電導(dǎo)率成為拓展其應(yīng)用的關(guān)鍵所在。
在基金委和中科院的大力支持下,長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所研究員楊小牛課題組發(fā)明了一種高電導(dǎo)率鋁摻雜氧化鋅納米粉體及其制備方法。它利用溶劑熱反應(yīng)制備形貌可控的鋁摻雜氧化鋅納米粉體,然后在氫氣氣氛下后處理,得到了納米級(jí)的導(dǎo)電粉體。鋁摻雜氧化鋅納米粉體的電學(xué)性能是通過(guò)引入缺陷成功得到的。利用此方法制備的鋁摻雜氧化鋅納米粉體具有高結(jié)晶度、均勻摻雜、形貌可控,分散性和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)調(diào)整溶劑的種類(lèi),還可以合成不同粒徑的納米粉體。粒徑小于100納米的粉體具有吸收紫外線(xiàn)和透過(guò)可見(jiàn)光的優(yōu)良光學(xué)性能。
這種導(dǎo)電納米粉體是一種綠色環(huán)保型高電導(dǎo)率透明導(dǎo)電氧化物材料,其在科學(xué)研究和工業(yè)化生產(chǎn)中都具有很大的應(yīng)用前景,如電子設(shè)備上的透明導(dǎo)電電極、抗靜電復(fù)合材料中的導(dǎo)電填料甚至是未來(lái)電子設(shè)備系統(tǒng)中的納米元件。同時(shí),該成果還為其他透明導(dǎo)電氧化物提供了一個(gè)制備單分散納米結(jié)構(gòu)的新途徑。
(于柏林 于洋 石明山)