Fabrication of flexible electrochromic devices based on silver nanowires transparent electrode

Yong-yue DI; Xiao-feng SHI; Wei-lian GAO; Meng-wei JIA; Jie ZHANG

doi:10.37188/CJLCD.2022-0022

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Fabrication of flexible electrochromic devices based on silver nanowires transparent electrode

Device Physics and Device Preparation | 更新时间：2022-06-06

- Fabrication of flexible electrochromic devices based on silver nanowires transparent electrode
- Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Vol. 37, Issue 6, Pages: 694-702(2022)
- 作者机构：
  
  1.江南大学机械工程学院，江苏无锡 214122
  2.江南大学江苏省食品先进制造与装备重点实验室，江苏无锡 214122
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Jiangsu Industrial foresight and Generic key technology funding project(BF2017069);Fundamental Research Funds for the Central Universities(JUSRP11946)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0022
  CLC： TM241;TN27
- Received：22 January 2022，
  
  Revised：03 March 2022，
  
  Published：05 June 2022
- 稿件说明：
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Yong-yue DI, Xiao-feng SHI, Wei-lian GAO, et al. Fabrication of flexible electrochromic devices based on silver nanowires transparent electrode[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(6): 694-702.
DOI：

Yong-yue DI, Xiao-feng SHI, Wei-lian GAO, et al. Fabrication of flexible electrochromic devices based on silver nanowires transparent electrode[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(6): 694-702. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0022.

摘要

透光率可调节的电致变色（EC）器件在光电子领域有着巨大的应用潜力。目前绝大多数电致变色器件都是基于氧化铟锡（ITO）透明电极和无机氧化钨（WO

）电致变色材料，机械柔性较差。本文采用多元醇法合成的银纳米线（AgNWs），有机电致变色材料（P3HT）和（PEDOT∶PSS）替代ITO与WO

制备柔性EC器件，并利用高透光率的ZnO涂层增强AgNWs与柔性基底的粘附性，以及改善AgNWs之间的节点接触从而优化AgNWs网格的相互连接，使得AgNWs柔性透明电极的表面电阻由69.9 Ω/□减小为45.8 Ω/□。另外通过在PVA水溶液中掺入LiBF

进行冷冻，得到离子导电率为1.53×10

-2

S/cm的凝胶电解质，利用该高导电率的凝胶电解质充当对电极层简化EC器件，使得EC器件整体具有更高的透光率，制备出最大光调制范围为37.8%的PEDOT∶PSS EC器件和最大光调制范围为17.7%的P3HT EC器件。最后利用中国传统毛笔书写和大面积丝网印刷的方式制备个性化图案的PEDOT∶PSS EC器件，具有很好的显示效果。

Abstract

Electrochromic devices have great application potential in the field of optoelectronics. At present， most electrochromic devices are based on indium tin oxide （ITO） transparent electrode and inorganic tungsten oxide （WO

） electrochromic materials， which have poor mechanical flexibility. In this paper， silver nanowires （AgNWs） synthesized by polyol method were used to prepare flexible transparent electrodes that could replace ITO material. ZnO coating with high light transmittance was used to enhance the adhesion between AgNWs and flexible substrate and improve the node contact between AgNWs to optimize the interconnection of AgNWs grid. The sheet resistance of AgNWs flexible transparent electrode decreases from 69.9 Ω/□ to 45.8 Ω/□. A gel electrolyte with ionic conductivity of 1.53×10

-2

S/cm was obtained by freezing PVA aqueous solution with LiBF

. The gel electrolyte with high conductivity was used to replace the electrode to simplify the EC device， so that the EC device had a higher overall transmittance. A PEDOT∶PSS EC device with a maximum optical modulation range of 37.8% and a P3HT EC device with a maximum optical modulation range of 17.7% were fabricated. Finally， the PEDOT∶PSS EC device with personalized pattern is prepared by using traditional Chinese brush writing and large-area screen printing， which has a good display effect.

关键词

Keywords

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