欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2019102758007
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种透明柔性的宽光谱光电转换结构的制作方法,所述透明柔性的宽光谱光电转换结构包括基底(1)、下电极(2)、光敏层(3)、上电极(4)以及保护层(5);所述基底(1)由透明柔性材料构成,其上表面具有三维微结构;保护层(5)由透明柔性材料构成,其下表面具有三维微结构;下电极(2)和上电极(4)均为具有柔性的透明导电薄膜;光敏层(3)为具有柔性和透明度的宽光谱光电转换材料薄膜;所述下电极(2)覆盖在基底(1)上表面三维微结构的表面,光敏层(3)覆盖在下电极(2)的上表面,上电极(4)覆盖在光敏层(3)的上表面,保护层(5)覆盖在上电极的上表面,构成纵向多层宽光谱光电转换结构;该结构具有柔性,能够在一定范围内承受弯折、扭转变形,适应曲面应用需求,同时能够在冲击载荷条件下应用;该结构的基底(1)、下电极(2)、光敏层(3)、上电极(4)以及保护层(5)均具有透明度,能够实现部分光波吸收并转换为电信号,部分光波透过结构;

可见光到近红外波段的光波穿过透明的保护层(5),然后透过透明的上电极(4),到达光敏层(3),光敏层(3)在光波的激发下产生光生载流子,光波继续穿过下电极(2)后到达透明的基底(1)与下电极(2)贴合的表面,部分光波透过基底(1)到达结构外空间,部分光波被基底(1)反射并穿过下电极(2)后再次到达光敏层(3),再次激发光敏层(3)产生光生载流子,由光敏层(3)产生的光生载流子包括电子和空穴两类,上电极(4)接外电路正极、下电极(2)接外电路负极,其中的电子在上电极(4)和下电极(2)产生的电场作用下向上电极(4)运动,空穴在上电极(4)和下电极(2)产生的电场作用下向下电极(2)运动,到达上下电极的光生载流子被分别被电极收集并向外电路流出,从而形成光电流,光电流的大小代表了光信号的强弱,实现对可见光到近红外波段的光波的探测;

其特征在于:所述制作方法包括以下步骤:

首先制备刚性压印模作为阳模,用该阳模在透明柔性材料上压印得到基底(1);然后用阳模压印得到对应的阴模,用该阴模在透明柔性材料上压印得到保护层(5);配制导电纳米线乙醇悬浮液,将基底(1)和保护层(5)分别置于该悬浮液中,采用提拉法在基底(1)的上表面形成下电极(2),在保护层(5)的下表面形成上电极(4);随后在下电极(2)的上表面沉积宽光谱光电转换材料构成光敏层(3);最后将基底(1)的上表面和保护层(5)的下表面相对放置并缓慢靠近,直到二者表层的三维微结构相互嵌套,使得下电极(2)、光敏层(3)和上电极(4)实现良好电导通。

2.根据权利要求1所述的一种透明柔性的宽光谱光电转换结构的制作方法,其特征在于:所述的基底(1)和保护层(5)的透明柔性材料采用PDMS有机硅胶,成型方式为压印成型。

3.根据权利要求1所述的一种透明柔性的宽光谱光电转换结构的制作方法,其特征在于:所述的下电极(2)和上电极(4)由导电纳米线网格构成,既能够导电实现光生载流子收集又能够透过光线。

4.根据权利要求1所述的一种透明柔性的宽光谱光电转换结构的制作方法,其特征在于:所述的光敏层(3)为单种宽光谱光电转换材料或多种宽光谱光电转换材料组成的薄膜,能够实现可见光到近红外波段的宽光谱光电转换。

5.根据权利要求4所述的一种透明柔性的宽光谱光电转换结构的制作方法,其特征在于:所述的宽光谱光电转换材料为石墨烯、砷化镓、二硫化钼或铟镓砷。