，测试得到结果如图6中虚线所示，样品的透射率为80.1%，在透射率保持较高的情况下，表面电阻可低至0.25 Ω/sq。同时本实施例使用的为柔性衬底，因而可应用于柔性器件中。
[0061]实施例3
[0062]本实施例提供的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，如图1中所示，其中(1)表示在衬底上制备龟裂牺牲层模板；(2)表示在龟裂牺牲层模板上沉积金属种子层；(3)表示形成金属种子导电层网络；(4)表示使用金属电镀法在金属种子导电网络上继续生长金属，制备得到光电性能优良的金属网络透明导电电极。
[0063]各步骤的详细过程如下:
[0064](一 )在衬底上制备龟裂牺牲层模板
[0065]配制模板液和牺牲层模板成膜详细过程参考发明专利《一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法》(ZL 2013 1 0122824.1)中制备龟裂模板的部分。主要过程为调制得到二氧化钛的乙醇溶液作为牺牲层模板溶液，在洁净的玻璃衬底上沉积模板溶液，将衬底置于室温的水平台面上烘干，产生微纳米尺寸的连续龟裂网络。
[0066]( 二 )在牺牲层模板上沉积金属种子层
[0067]本实施例选用液相法沉积，在有Ti02牺牲层的玻璃衬底上喷涂PdCl 2溶液(质量浓度为85% )0.5mL，加热衬底至150°C，PdCl2*解得到Pd金属，去除牺牲层模板后，再将样品放置于400°C温度下烧结使Pd结合更致密，形成厚度约20nm的Pd种子薄层。
[0068](三)去除牺牲层模板，形成金属种子导电层网络
[0069]温度稳定后将沉积金属Pd薄膜的样品取出，用机械摩擦方法将衬底上的龟裂模板去除，并用无尘布蘸少许无水酒精对表面清理，再用去离子水以缓慢水流冲洗有种子层网络的衬底，切勿水流过大，以免破坏Pd种子薄层。形成金属Pd种子导电层网络后，将样品烘干备用下一步。
[0070](四)使用金属电镀法在金属种子导电网络上继续沉积金属
[0071]本实施例采用金属铜电镀法，在钯种子导电层网络上生长铜，具体过程为:以洁净的铜片为阳极，其中，清洗阳极铜片的具体步骤为:先用砂纸打磨铜片去除表面氧化物，再分别用丙酮、酒精、去离子水各超声清洗5分钟，用氮气吹干。以含有金属钯种子层的衬底为阴极，置于镀铜电镀液中，镀铜电镀液配方为:配制100mL硫酸铜及其它添加剂的水溶液，其中硝酸银40g/L，硫代硫酸钠225g/L，亚硫酸氢钾40g/L，pH值为8.5，温度25°C。极板间距为2cm，接通直流稳压电源，电流为0.02A，电镀时间为lOmin。电镀完成后切断电源，用镊子取出样品，将样品浸泡于去离子水中30min后，取出吹干，即得铜网络透明导电电极。
[0072]本实施例基于金属电镀法制备得到的金属网络透明导电电极具有良好的光电性能，测试样品的透射率为75?85%，在透射率保持较高的情况下，表面电阻可低至0.5Ω/sq以下。同时本实施例使用的为全溶液法，整个制备过程未使用任何高真空设备，因而可制备的电极可以不受仪器空间体积的限制，可以针对不同的需要低成本搭建生产产线，实现大面积生产。
[0073]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，例如金属电镀法生长金属网络层中金属除了银、铜之外，还可以采用其他金属如锌、铝或镍等，且沉积薄层金属导电层的方法至少可以采用磁控溅射法和金属盐热分解法，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是包括以下步骤: (1)在衬底上制备龟裂牺牲层模板； (2)在龟裂牺牲层模板上沉积金属导电种子层； (3)去除龟裂牺牲层模板，形成金属导电种子层网络； (4)采用金属电镀法在金属导电种子层上继续沉积金属，形成较高厚度和低电阻的连续金属网格，从而制得高性能金属网络透明导电电极。2.根据权利要求1所述的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是:步骤(1)中所述的衬底为玻璃、聚酰亚胺P1、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚二甲基硅氧烷PDMS或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。3.根据权利要求1所述的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是:步骤(1)中所述的龟裂牺牲层模板的主要材料为禽类的蛋清液、丙烯酸树脂聚合物或金属氧化物1102;在衬底上制备龟裂牺牲层模板的具体过程为:将牺牲层溶液均匀涂敷在衬底上，自然风干或40?80°C条件下低温烘干，龟裂后形成微纳米尺寸的龟裂牺牲层模板。4.根据权利要求1所述的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是:步骤(2)中所述的金属导电种子层中的金属为钯、银、金、铝、铜或镍。5.根据权利要求4所述的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是:步骤(2)中在龟裂牺牲层模板上沉积金属导电种子层时采用磁控溅射法或液相沉积法。6.根据权利要求5所述的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是:采用测控溅射法时，溅射功率为50?200w，磁控腔室内温度为20?25°C，龟裂牺牲层模板表面温度为30?60°C，金属导电种子层厚度为5?30nm。7.根据权利要求5所述的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是采用液相沉积法时，具体过程为:在龟裂牺牲层模板上喷涂金属盐溶液，加热至牺牲层模板温度为100?300°C，其中金属盐溶液分解得到金属导电种子层，去除牺牲层模板后，在150?600°C温度下烧结形成金属导电种子层网络。8.根据权利要求1所述的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是步骤(3)中去除龟裂牺牲层模板的方法为:当龟裂牺牲层模板的材料为禽类的蛋清液时，采用去离子水清洗去除牺牲层模板，当龟裂牺牲层模板的材料为丙烯酸树脂聚合物时，采用丙酮清洗去除，当龟裂牺牲层模板的材料为金属氧化物1102时，采用机械摩擦法去除。9.根据权利要求1所述的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是步骤(4)中采用金属电镀法在金属导电种子层上继续沉积金属的具体过程是:以金属片为阳极，以带有金属导电种子层网络的衬底为阴极，置于金属电镀液中，调节极板间距为0.5?3cm，接通直流稳压电源，调节电流为0.005?0.05A，电镀1?60min。10.根据权利要求9所述的金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，其特征是:所述的金属片和金属电镀液中的金属为银、金、锌、铝、铜或镍。
【专利摘要】本发明公开了一种金属电镀法制备高性能金属网络透明导电电极的方法，包括以下步骤：(1)在衬底上制备龟裂牺牲层模板；(2)在龟裂牺牲层模板上沉积金属导电种子层；(3)去除龟裂牺牲层模板，形成金属导电种子层网络；(4)采用金属电镀法在金属导电种子层上继续沉积金属，形成较高厚度和低电阻的连续金属网格，从而制得高性能金属网络透明导电电极。该透明导电电极主要采用金属电镀法，属于化学液相法，制备工艺简单，资源消耗低，而且适合大面积连续制备。制备的透明导电电极具有很低的表面电阻和较好的透光率，同时机械性能和环境稳定性良好，不仅是传统金属氧化物电极的有利替代者，而且有望用于大面积透明导电电极的产业化。
【IPC分类】C25D3/38, C25D3/46, C25D5/56, H01B13/00, C25D5/54
【公开号】CN105350043
【申请号】CN201510777346
【发明人】高进伟, 彭强, 李松茹, 丁阳
【申请人】华南师范大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月13日