79] 如图5所示，为氧化锌膜4在粘性导电纤维膜3上具体设置方式，相比于化学生长 等方法在叉指电极表面直接生长氧化锌，涂覆设置氧化锌克服了上述生长方法的不定性， 氧化锌纳米颗粒和/或掺杂氧化锌纳米颗粒和/或异质结构氧化锌纳米颗粒41在掺杂有 导电材料的聚合物纤维31 -侧表面均匀分布，能够提高紫外光敏传感器的灵敏度，同时简 化制备工艺，实现批量生产。
[0080] 经过上述（1)~（4)制备步骤后，本发明的紫外光敏传感器还可进一步包括，
[0081] (5)干燥处理
[0082] 将上述制备得到的依次层叠设置氧化锌膜、粘性导电纤维膜连同叉指电极及基板 一起进行干燥处理，制备得到紫外光敏传感器。其中，干燥温度为100~200°c，干燥时间为 15min ~Ih0
[0083] 上述干燥处理目的是去除制备氧化锌膜过程中掺杂的溶剂，例如，乙醇等。
[0084] 经过上述制备工艺后，本发明的紫外光敏传感器可实现感测紫外线的功能，为提 高本发明紫外光敏传感器的稳定性，以及减少紫外光敏传感器在使用过程中受外界环境 的磨损，本发明基于氧化锌的紫外光敏传感器制备方法进一步包括步骤出），对上述步骤 (1)~（5)制备得到的紫外光敏传感器进行封装。所述封装材料为常规封装材料，优选透明 材质。
[0085] 本发明紫外光敏传感器在紫外光的照射下，其电阻会随之下降。如附表一所示，将 商用紫外光检测仪与器件至于不同的太阳光照射下，紫外光的强度增加对应的是器件的电 阻降低，从而使得紫外光敏传感器的输出电流发生变化，经外部检测仪器检测后，可实现检 测紫外光强度。
[0086] 表1不同紫外光照射下紫外光敏传感器电阻变化
[0087]
【主权项】
1. 一种基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，包括依次层叠设置的基板、叉指电 极、粘性导电纤维膜、氧化锌膜； 其中，所述叉指电极的两组电极相互不导通，作为所述紫外光敏传感器的信号输出 端； 所述粘性导电纤维膜设置在所述叉指电极的一侧表面上，用于粘附所述氧化锌膜； 所述氧化锌膜设置在所述粘性导电纤维膜一侧表面，用于感测紫外光。
2. 根据权利要求1所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，所述氧化锌膜 由氧化锌纳米颗粒和/或掺杂氧化锌纳米颗粒和/或异质结构氧化锌纳米颗粒构成。
3. 根据权利要求2所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，所述掺杂氧化 锌纳米颗粒由在氧化锌纳米颗粒中掺杂氧化银、氧化铝、氧化铈、氧化铜构成。
4. 根据权利要求1所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，所述氧化锌膜 中氧化锌纳米颗粒粒径为l〇nm-50iim。
5. 根据权利要求1所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，所述氧化锌膜 的厚度为l〇nm-700iim。
6. 根据权利要求1所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，所述叉指电极 由在基板上沉积或涂布电极材料形成。
7. 根据权利要求1所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，所述粘性导电 纤维膜由掺杂有导电材料的聚合物纤维构成。
8. 根据权利要求7所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，所述聚合物为 聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙中的任一种；所述导电材料为聚苯胺、导电碳粉、碳纳 米管、石墨烯中的任一种。
9. 根据权利要求1所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，所述基板的材 质为玻璃、硅芯片、亚克力、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯中 的任一种。
10. 根据权利要求1-9任一项所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器，其特征在于，包括 透明封装结构，所述透明封装结构包裹在所述紫外光敏传感器的外层。
11. 一种基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，该方法包括： (1) 制备叉指电极 在基板上通过沉积或涂布电极材料形成叉指电极形状的两组电极。 (2) 配置粘性导电纤维膜用静电纺丝液 将聚合物加入到第一溶剂中，混合均匀，制备得到聚合物胶体溶液；将导电材料加入到 聚合物胶体溶液中，混合均匀制备得到静电纺丝液； (3) 静电纺丝 将步骤（2)所得静电纺丝液在形成叉指电极的两组电极的一侧表面上进行静电纺丝， 在叉指电极的一侧表面上获得粘性导电纤维膜； (4) 配置氧化锌悬浮液 将氧化锌纳米颗粒和/或掺杂氧化锌纳米颗粒和/或异质结构氧化锌纳米颗粒加入到 第二溶剂中，混合均匀制备得到氧化锌悬浮液； (5) 涂布氧化锌膜 将上述氧化锌悬浮液通过旋转涂布、丝网印刷或刮膜涂布的方法涂覆于上述粘性导电 纤维膜表面，制备得到氧化锌膜； (6)干燥处理 将上述制备得到的氧化锌膜、粘性导电纤维膜连同叉指电极及基板一起进行干燥处 理，制备得到紫外光敏传感器。
12. 根据权利要求11所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于， 步骤（2)中，所述静电纺丝液中导电材料含量为0.Iwt% -15wt%。
13. 根据权利要求11所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于， 步骤（2)中，所述聚合物胶体溶液中聚合物的含量为5wt% -12wt%。
14. 根据权利要求11所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于， 步骤（2)中，所述聚合物为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙中的任一种；所述导电材 料为聚苯胺、导电碳粉、碳纳米管、石墨烯中的任一种；所述第一溶剂为二甲基甲酰胺、乙 醇、丙酮、异丙醇中的任一种或几种。
15. 根据权利要求11所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于， 步骤（3)中，静电纺丝的工作条件如下：电压为8kV-25kV，接收距离为8cm-20cm，推动速度 0?lml/hr_lml/hr〇
16. 根据权利要求11所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于， 步骤（4)中，所述第二溶剂为乙醇、二甲基甲酰胺、异丙醇或混合溶剂；所述氧化锌纳米颗 粒和/或掺杂氧化锌纳米颗粒和/或异质结构氧化锌纳米颗粒在氧化锌悬浮液中的含量为 3wt% -25wt%。
17. 根据权利要求16所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于， 所述混合溶剂包括聚环氧乙烷与乙醇或聚环氧乙烷与二甲基甲酰胺或聚环氧乙烷与异丙 醇，其中，聚环氧乙烷与乙醇、二甲基甲酰胺、异丙醇的质量比均为1% -15%。
18. 根据权利要求11所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于， 步骤（4)中，所述氧化锌纳米颗粒和/或掺杂氧化锌纳米颗粒和/或异质结构氧化锌纳米 颗粒的粒径为10nm-50iim。
19. 根据权利要求11所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于， 步骤（5)中，所述氧化锌膜的厚度为10nm-700iim;所述旋转涂布速度为500rpm-2000rpm， 涂布时间为l〇s_2min。
20. 根据权利要求11所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于， 步骤（6)中，干燥温度为100~200°C，干燥时间为15min~lh。
21. 根据权利要求11-20任一项所述的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法，其 特征在于，进一步包括步骤（7)，对上述步骤（1)~（6)制备得到的紫外光敏传感器进行封 装。
【专利摘要】本发明提供了一种基于氧化锌的紫外光敏传感器，包括依次层叠设置的基底、叉指电极、粘性导电纤维膜、氧化锌膜；所述叉指电极的两组电极不导通，形成所述紫外光敏传感器的信号输出端；所述粘性导电纤维膜设置在叉指电极一侧表面用于粘附所述氧化锌膜；所述氧化锌膜设置在所述粘性导电纤维膜一侧表面，用于感测紫外光。本发明还提供了一种的基于氧化锌的紫外光敏传感器的制备方法。本发明涉及的紫外光敏传感器性能稳定，同时简化了紫外光敏传感器的制备工艺，具有灵敏度高，响应时间短，制备工艺简单的特点。
【IPC分类】H01L31-09, H01L31-18, H01L31-0203, G01J1-42, H01L31-0224
【公开号】CN104779314
【申请号】CN201410299687
【发明人】叶柏盈, 王雪, 王洪吉
【申请人】纳米新能源（唐山）有限责任公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年6月27日