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通过静电分散机制实现铜纳米线分散，用于高性能柔性透明导电薄膜及光电器件
摘要： 高度分散的铜纳米线（CuNW）是其实际应用于各类电子设备的关键前提。目前，铜纳米线的分散几乎都通过聚合物的空间位阻效应实现。然而，聚合物的高温后处理工艺使得这种分散机制难以适用于诸多实际应用场景。本研究通过探究静电分散力与各影响因素的关系，优化了静电分散机制。在该机制指导下，我们同时实现了铜纳米线的高度分散和创纪录的低温后处理温度（80℃）。这种优异的分散性使铜纳米线在水基墨水中保持良好稳定性（-45.66 mV），制备的透明导电薄膜（TCF）（23 cm × 23 cm）具有高均匀性（65.7 ± 2.5 Ω sq-1），并适配工业化制膜流程——这些正是当前阻碍铜纳米线基TCF广泛应用的核心问题。低温后处理工艺使铜纳米线可应用于任意基底。此外，电荷修饰剂2-巯基乙醇能有效防止铜纳米线氧化。最终，我们采用该铜纳米线薄膜作为电极制备了柔性光电器件，其性能与ITO/玻璃基底的光电器件相当。
关键词： 铜纳米线、柔性光电器件、静电分散机制、透明导电薄膜、后处理温度
更新于2025-09-23 15:22:29
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透明导电材料（材料、合成、表征、应用）|| 金属纳米线
摘要： 金属纳米线是一维的金属实体，具有单晶或多晶特性[1]。过去二十年间，由于其在等离激元学[2]、电子学[3]、电催化[4]等领域的重要应用，金属纳米线引发了巨大的研究关注。近十年来，研究人员尝试将金属纳米线涂覆在透明基底上制成透明导电薄膜（TCF）[5-7]?；诮鹗裟擅紫叩腡CF在可见光透明度和导电性方面快速提升，性能已可比肩最先进的氧化铟锡（ITO）TCF[8-10]。对金属纳米线TCF潜在应用的认可激发了其合成研究的热情。迄今已合成了多种金属纳米线，包括银纳米线（AgNWs）[11]、金纳米线（AuNWs）[12]、铜纳米线（CuNWs）[13]和铂纳米线[14]。双组分金属纳米线如Cu@Ni[15]、Ag@Au[16]、Cu@Ag[17]、Ag@Ni[18]和Cu@Pt[19]核壳结构纳米线也已成功制备。这些纳米线被涂覆在基底上制成TCF并进行了性能表征。在金属纳米线TCF研究初期，其透明度低于80%，方阻高达数千欧至兆欧。为提升性能，学界已广泛开展实验研究和理论建模。
关键词： 核壳纳米线、透明导电薄膜、等离子体学、电子学、金纳米线、金属纳米线、银纳米线、铜纳米线、电催化
更新于2025-09-23 15:21:21
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使用纳秒激光对铜纳米线基柔性电极进行图案化：从模拟到实际应用
摘要： 铜纳米线（Cu NW）电极因其高导电性、低成本溶液合成工艺及高透光特性，在下一代透明导电薄膜领域展现出应用潜力。近期，激光纳米结构改性技术备受关注。尽管激光加工具有精准成型、省时且非接触等优势，但针对铜纳米线电极的激光图案化研究仍不充分，特别是激光辐照过程对柔性基底的热效应影响尚未深入探讨。本报告展示了采用纳秒脉冲激光选择性直写图案化的实验与计算结果，通过实验与模拟协同优化超长铜纳米线透明电极的激光烧蚀参数，确保柔性基底不受损伤。最终制备出双功能柔性智能窗，验证了激光图案化铜纳米线电极的实际应用价值。
关键词： 铜纳米线、激光图案化、柔性基底、纳秒脉冲激光、柔性智能窗
更新于2025-09-23 15:21:01
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黄铜纳米线的合成及其在有机光伏中的应用
摘要： 铜纳米线（Cu NW）基薄膜具有卓越的导电性、高透光率以及主要成分储量丰富的显著特点。由于可通过低成本溶液法轻松合成，铜纳米线被视为透明电极领域经济适用的下一代导体材料。预计未来十年铜纳米线应用将更为普及。然而，铜纳米线本身具有极高的比表面积和大量表面原子，导致其与外部环境反应活性极强。这种反应活性直接影响其应用效果，对提升铜纳米线长期稳定性构成挑战。本研究创新性地开发出通过超薄稳定黄铜层?；ね擅紫叩墓ひ铡票赋鯟u/黄铜纳米线。最终产物展现出与常用电极相当的高性能：在89%透光率下仅具有30 Ω/□的低方阻值。此外，Cu/黄铜纳米线表现出优异的抗氧化腐蚀性能，30天内电阻波动幅度仅维持在3 Ω/□左右。为验证性能，采用基于Cu/黄铜纳米线的透明电极制备了有机太阳能电池，其转换效率达5.85%，接近使用氧化铟锡的传统电池水平。这证明Cu/黄铜纳米线在低成本光电器件领域具有广阔的应用前景。
关键词： 透明电极、铜纳米线、铜/黄铜纳米线、化学镀锌、有机太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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飞秒激光诱导非热焊接单根铜纳米线葡萄糖传感器
摘要： 铜纳米线（CuNWs）是实现多种纳米器件中载流子传导的关键构建?？椤Ｎ浼芍聊擅准镀骷?，需解决纳米线的操控与焊接难题?；诟吣芰棵芏燃す饧庸ぱ芯?，我们报道了采用紧聚焦激光束结合介电泳（DEP）法操控铜纳米线，实现单根CuNW与银薄膜创新性焊接的技术。通过飞秒（FS）和连续波（CW）两种激光器，分析、优化并控制了高能量密度辐照下铜纳米线的熔融特性。飞秒激光焊接形成的金属接头接触电阻低，适用于功能性电子纳米器件。采用一维热扩散方程和有限差分法（FDM）进行计算模拟，深入理解金属-激光相互作用以开发高性能焊接接触。激光模拟研究揭示了不同激光辐照下金属的差异化熔融行为。通过葡萄糖传感器的电学性能评估了铜纳米线焊接接头的器件可行性，其可检测低至10^-6 M的葡萄糖浓度，为铜纳米线集成至可穿戴柔性纳米电子器件开辟了路径。
关键词： 葡萄糖传感器、飞秒激光、铜纳米线、激光焊接、介电泳、纳米电子学、连续波激光
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过使用功函数可调的铜纳米线作为顶部透明电极增强深紫外发光二极管的发光效率
摘要： 深紫外发光二极管（DUV LEDs）（<280纳米）是杀菌、净化、高密度存储等广泛应用中的重要光源。然而，DUV波段缺乏优质透明电极仍是亟待解决的难题。本研究展示了一种结构工程方案，通过灵活调控铜@壳层纳米线（NWs）作为DUV LED顶部透明电极的功函数。通过快速包覆壳层金属并改变电子结合能，电子功函数可在4.37电子伏特至5.73电子伏特范围内大幅调节。研究发现，高功函数的铜@镍和铜@铂纳米线能克服与p型氮化铝镓的界面势垒，在200~400纳米波段实现高透明度（91%）的直接欧姆接触。成功制备出完全透明的DUV LED芯片，在6.4伏特开启电压下实现尖锐顶部发光（插墙效率达3%）。该结构策略为宽波段光电器件提供了高透明欧姆电极解决方案。
关键词： 铜纳米线、透明电极、发光二极管、深紫外光、功函数
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于高效柔性钙钛矿太阳能电池的基于铜纳米线窗口电极的能量级渐变铝掺杂氧化锌?；げ?
摘要： 柔性钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为便携式和可穿戴设备的潜力候选者备受关注。铜纳米线（CuNWs）因其优异的导电性、柔韧性和成本效益，成为柔性PSCs透明导电电极的有力候选材料。然而，由于CuNWs的热/化学不稳定性，其在PSCs应用中需要?；げ?。此前采用铜纳米线电极的PSCs因忽视电子传输层（ETL）与CuNWs之间的界面能级匹配，性能普遍逊于氧化铟锡（ITO）基器件。本研究引入原子层沉积（ALD）制备的铝掺杂氧化锌（AZO）?；げ悖ü鹘诼敛粼优ǘ?，使AZO/CuNW复合电极兼具增强的热/化学稳定性及ETL与CuNWs间的理想能带排列。其中，由三层梯度沉积AZO构成的铝含量梯度AZO（g-AZO）复合电极实现了14.18%的光电转换效率（PCE），显著高于非梯度AZO层器件（12.34%），该提升源于高效的电子提取与降低的电荷复合。此外，基于g-AZO复合电极的柔性PSCs在经历600次弯曲循环后仍保持初始效率，展现出卓越的机械稳定性。
关键词： 铜纳米线、柔性钙钛矿太阳能电池、透明底电极、能级对齐、原子层沉积
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于皮肤可贴附柔性、可拉伸及可穿戴电子器件的铜纳米线网络电极氧化研究
摘要： 铜纳米线（Cu NWs）因其优异的机械性能、高透明度、良好导电性和低成本，是柔性、可拉伸及可穿戴设备电极的理想材料，但氧化问题限制了其实际应用。为将铜纳米线用作直接贴附皮肤的先进柔性、可拉伸及可穿戴设备的电极，需研究体温对其氧化的影响。本文针对高温（超过80°C）及体温条件下铜纳米线的氧化行为（该领域至今仍存在大量疑问）展开研究，并提出一种有效封装方法，用于防止铜纳米线电极在体温范围内的氧化。
关键词： 铜纳米线、X射线衍射、封装、氧化、可穿戴电子设备
更新于2025-09-09 09:28:46
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氧化铜纳米线的合成及氧化时间对纳米线生长影响的研究
摘要： 铜纳米线在电子、能量收集和热传递等领域具有广泛应用。本研究通过热氧化球形铜制备出纳米线颗粒，所得CuO纳米线的长度约为3-15微米，直径约为100-300纳米。通过扫描电镜观察氧化铜颗粒，分析氧化时间对纳米线长度及分布密度的影响（氧化时间设定为15分钟至4小时）。结果表明氧化时间与纳米线分布密度呈正相关：当氧化时间达3小时时纳米线长度达到最大值，继续延长氧化时间对纳米线长度增长无明显促进作用。采用X射线衍射和热重分析分别测定CuO物相及铜的氧化速率。
关键词： 热氧化、铜纳米线、金属氧化物、氧化铜纳米线
更新于2025-09-09 09:28:46