討論光學透明電極在過去的成功和未來的挑戰(zhàn)題庫

1、討論光學透明電極在過去的成功和未來的挑戰(zhàn)透明導電電極在信息能源上扮演者很重要的角色。這些材料特別是透明導電氧化物，被廣泛的應用在透明電極穿越技術例如底發(fā)光覆蓋，平板顯示屏，薄膜太陽能電池和有機發(fā)光二極管。通過匯總性能和透明導電氧化物如In2O3，SnO2，ZnO和 TiO2 的應用來回顧開始的發(fā)展。由于增長的需要對于未經(jīng)過加工的材料特別是銦科學家們當前一直在探究如何取代銦錫氧化物。碳納米管和金屬納米線網(wǎng)格，和有規(guī)律的金屬網(wǎng)格一樣，已經(jīng)被研究用于透明導電電極。這個評論為了對比這些材料和當前“新的發(fā)現(xiàn)”石墨烯通過今天建立的透明導電氧化物。透明導電電極， 這個運輸光和同時導電， 大部分在可見光譜的范

2、圍，對于信息（顯示器）和能源（太陽能光電板，建筑的窗玻璃）的技術重要性在提升。自從十九世紀末以來材料科學就發(fā)現(xiàn)，第一個被制備的金屬薄膜是通過蒸發(fā)和濺射。 Badejer 在 1907 年也許是第一個研究透明導電氧化物的科學家，包括CdO，Cu2O和 PbO。對于 CdO，有淡黃色的外貌，他獲得電阻率低到1.2*10-3 歐姆厘米，他僅僅在數(shù)值上超過銦錫氧化物薄膜這個現(xiàn)今最好的透明導電。在 1925 年量子力學基礎建立后，我們對電子性能和半導體參雜的了解提升到令人矚目?？茖W家們也鑒定了本證缺陷所扮演的角色例如缺位以及替換原子和間隙原子的缺陷。 盡管那時候的金屬薄膜是通過蒸發(fā)和二極管濺射制備的，

3、但是氧化物薄膜能夠通過不能的技術被保存， 包括金屬薄膜氧化； 金屬靶的濺射在活性氣體中；以及化學沉積通過噴涂或者浸漬的方法涂抹在熱玻璃上?？茖W家們很快發(fā)現(xiàn)薄膜的電阻率， 尤其是金屬材料的制備， 顯著地高于相應的疏松物質。在 1938 年，?？怂贡砻髁诉@是由于當電子自由度與薄膜的厚度差不多時在表面上的附加散射引起來的。 隨后，美阿德斯和沙特茨克斯提供了在多晶薄膜的晶界上散射必須也要考慮到。 這兩個因素限制了非常薄的多晶薄膜的電導率。二戰(zhàn)之后電子產(chǎn)業(yè)開始產(chǎn)生， 透明電極因為光電子的應用而被研究， 例如在硒整流器的光電池， 熱玻璃和抗靜電玻璃。 當科學家用它作為透明熱圖層作為飛機駕駛員座艙的窗戶時二

4、氧化錫發(fā)生了突破性進展。 在第二次世界大戰(zhàn)之后科學家們也研究氧化鋅用一個典型的化合物半導體在裝置的應用上。然而，氧化鋅第一次應用在表面聲波設備上作薄膜層由于它的優(yōu)良的壓電性能，這些發(fā)現(xiàn)在1960 年。透明導電材料的工業(yè)上的廣泛應用是開始于19 世紀 60 年代末期，當科學家們用紅外過濾由錫或者氧化銦構成的組合在低壓鈉氣體放電燈通過減少熱損耗來增長照亮效果。在1970 年隨著平板電腦的到來，銦錫氧化物成為最廣泛的用于透明電極的透明導電材料。1970 年的石油危機之后，能源的作用成為研究和技術的重要項目。窗玻璃的熱反射低發(fā)射率鍍膜控制熱和光穿過玻璃為節(jié)能提供了一個可能的途徑。對于涂料，價錢便宜，

5、參雜氧化膜或者在兩種氧化物或者氮化物薄膜之間的薄的金屬膜，也有三氯乙烯。然而，他們僅僅利用他們的光學性能這個目的，也就是說，他們高的反射率在紅外光譜范圍超過了1 微米的波長。 ITO 不再用作低輻射系數(shù)的涂層這是由于銦的高價錢，以及由與Cd的毒性而 Cd2SnO4被放棄使用?，F(xiàn)在，典型的低輻射系數(shù)涂層是由在玻璃薄片的三層膜組成的，例如二氧化錫（氧化鋅或者三氧化二鉍）。對于一個堆積方式可以用大約12 納米的銀層完成 2.5 到 3.5 歐姆的薄膜電阻。 這符合銀層的 4.5 微歐厘米的電阻率， 這個由于附加缺陷和表面散射過程大約超過體積作用的三倍。低發(fā)射的玻璃涂料制造業(yè)是一個成熟的工業(yè)過程，每年

6、世界能夠生產(chǎn)4000km2的玻璃。另外出現(xiàn)的應用是導電玻璃的利用透明導電氧化物鍍膜玻璃用于導電和熱變色設備這個能夠被用作建筑玻璃用來對抗太陽光的直射來減少熱負荷。不同的 TCO材料有不同的利用價值，僅僅二氧化錫參雜，ITO 和氧化鋅參雜（“ X”是參雜物）能夠獲得廣泛的關注度，由于能帶隙能量大于3eV，考慮到在可見光和紫外光附近范圍的應用（在300 納米以下），以及他們在10-3 歐姆左右的低電阻或者是更低。TCOs控制透明電極的范圍是在二戰(zhàn)后的數(shù)十年。現(xiàn)今 ITO 是 TCO材料能夠進行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的具有最低電阻率的材料大約是1 到 2*10-4 歐姆厘米。 ITO 幾乎是制備平板電腦的唯

7、一的透明電極材料。用氟或者銻參雜二氧化錫是首次作為TCO材料用在工業(yè)生產(chǎn)，特別是用作低發(fā)射率涂層在玻璃上。 現(xiàn)在，他也被用作透明電極， 尤其是太陽能電池是基于減震材料a-Si：H或者CdTe。二氧化錫的電阻率能夠達到*10-4歐姆厘米。 處于對價錢最低的考慮， ZnO在ITO 和SnO2之間，他的電阻率是在2-4*10-4這個范圍。在薄膜太陽能中他也被用作玻璃和接觸層，基于減震材料a-Si：H 和Cu（In ，Ga）Se（ S） 2。獲取低電阻需要透明電極載流子濃度和載體的移動性盡可能高。然而最高的載體集中通過在主體材料參雜來解決問題是有限的， 載體遷移率通過控制電子散射過程也是很有限的。在

8、TOOs，電子遷移率通過電離雜質散播是有限的，一個廣泛的散射過程是簡并半導體參雜。在過去的三十年里通過考慮 TCO的性能來進行漸進式改進， n 型半導體 TCOs 已經(jīng)趨于成熟。（概述，見 4,29 ）非晶氧化物是例外，通過 Hosono團隊超過十多年的研究發(fā)現(xiàn)。在這些材料之間，離子非晶混合氧化物 (In2O3)x(ZnO)1 x 和 (Ga2O3)x(In2O3)1 x 組成一個新的 TCO材料即能夠被用作 TCEs和對于透明場效應的晶體管。 來自這個報告的基點， 這些非晶半導體是很獨特的是由于盡管有很大的結構無序但是他們電子遷移率保持約為 10 cm2 V 1 s 1。一個很明顯 的 對

9、比 著名 的非 晶態(tài) 半 導 體 如 a-Si:H, 這 個 展 示 了 遷移 率 僅 僅 是0.1 cm2 V1 s 1 或者更少。根據(jù) N 等人的理論。這是由于導帶是由球形的，各向同性的金屬 5s 的軌道構成的，在非晶態(tài)狀態(tài)時重疊狀態(tài)并沒有改變太多。另外一個非晶態(tài)透明導電顯著性能是他們高的熱穩(wěn)定性， 柔韌性和潛在的關于在低基片溫度（小于200 攝氏度），因此也要考慮到玻璃底片的柔韌性。另外的新材料是TiO2 參雜（這個低溫多型銳鈦礦），通過H 團隊在 2005年引進了薄膜材料。探索者完成了大約 5*10-4 歐姆厘米的電阻率對于變形長大的鈮或者鉭參雜二氧化鈦。 這個能夠到達僅僅超過 300

10、 度的襯底溫度， 對于一些使用目的來說是一個缺點。 二氧化鈦參雜一個大的優(yōu)勢在于他的優(yōu)越的化學穩(wěn)定性，能夠被利用做透明和導電的薄膜。在 2005 年左右，平板顯示屏工業(yè)的興起， 探索者探索替代金屬和 ITO 薄膜。另外一些有趣的區(qū)域對于這些 TCE 材料的選擇是固體照明和低廉的薄膜太陽能電池，基于，例如，在有機的吸收器。這些研究的進行是由于銦的價錢的增長，這也是 ITO 最主要的組成部分。另外一個原因就是為了探索低于 5 歐姆的表面電阻，尤其是對于大的顯示屏和大面積固體照明。潛在的 ITO 替代物和另外一些 TCO材料是金屬薄膜連同相應的氧化物薄膜例如 ITO，ZnO或者 SnO2一個這樣的概

11、念向低發(fā)射率涂層在一個大的浮法玻璃。這個發(fā)展似乎是特別的前景就是對于平板顯示屏和發(fā)光二極管這是由于他的光譜透射率 T（樣品的亮度輸出， Iex ，和亮度輸入， Io 的比率）是適合于這些設備和與 ITO 技術的輸出相匹配在一些區(qū)域。 另外一些選擇是周期金屬網(wǎng)絡的應用或者不規(guī)則金屬納米線網(wǎng)絡， 這個經(jīng)常通過金屬薄膜的平板印刷術或者用金屬納米線的直接沉積的方案來制備。 極小的金屬網(wǎng)格的制作是一個老的想法這個想法要從最開始生產(chǎn)低輻射涂料的效果。 這些新的 TCE材料的結構在平板玻璃底片被展示圖 1b-d 。探索者也通過單壁碳納米管來代替金屬納米線。雖然金屬網(wǎng)格的圖形介紹了一個附加的工藝過程， 光散射

12、和等離子耦合在這樣的納米網(wǎng)格在有機太陽能電池對于增長的短路電池循環(huán)是特別有益的。對于銀納米線陣列的有機太陽能電池，郭等人。在 530 納米左右的波長吸收能力上升 250%。Ahn 和郭已經(jīng)演示了納米網(wǎng)格的大面積印刷， 用薄片卷式印刷和例如玻璃這樣的嚴格的基板的銅式印刷。 胡等人。近日正在探究金屬網(wǎng)格模式系統(tǒng)有希望繼承作為下一代透明電極。 雖然周期排列的金屬網(wǎng)格真正的看起來十分有希望， 但是納米線和納米管網(wǎng)絡遭受過濾和一些在線和管之間的大接觸電阻的本質問題。 滲透理論對于一維空間網(wǎng)格做出預言 Nth 的臨界區(qū)域的電線密度 = (4.236/L)2/ （L 是電線長度），在導電發(fā)生開始后。一個高的

13、透明和導電網(wǎng)格需要很久， 細小的納米網(wǎng)格以及光滑的表面，想要強行找到價錢便宜的綜合體和沉積技術是一個很大的挑戰(zhàn)。 另外一些挑戰(zhàn)仍然在解決中， 包括長期穩(wěn)定性； 金屬網(wǎng)格和積極電子材料之間的高接觸電阻； 高度均一性；以及都規(guī)模制造。一個快速興起的材料的亞綱是基于碳； 在碳納米管網(wǎng)格中， 單層和多層石墨薄膜，以及導電聚合物薄膜。 單層石墨烯展示了在室溫下令人震驚的二維電子氣這個有很高的電子遷移率 （超過） 連同高的透明性（ ， 是一個很好的結構常數(shù)）因此吸引了很大的興趣在基礎研究和工業(yè)上。 石墨烯有很高的期望在 “一個完美的光激性和光電性材料” 。例如單層和多層石墨烯透射比要高于， 是現(xiàn)今“最好的

14、”透明導電材料。 純的石墨烯的最小電阻式歐姆， 這個要遠高于典型的圖層的薄膜電阻。 然而，真正的模擬樣品要通過缺陷參雜的， 石墨烯氧化物的形成或者也通過其他參雜，導致 n=10121013cm2 的區(qū)域載流子密度，伴隨 103to 2×104cm2V1s1 的典型移動性，引起表面薄膜電阻可以比的上或者金屬薄膜。例如，Bae等人的研究。展示了對于石墨烯涂層通過化學蒸汽沉積和傳輸層到聚合物薄膜上增長到RSLG 30 1，這也提供了一個的透光率。這給了石墨烯在一些光電設備的潛在應用，包括光電管，發(fā)光設備，光電探測器，觸屏和激光。雖然導電聚合物已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)超過三十年，但是僅僅在過去的幾年里探究

15、TCEs用作有機發(fā)光二級管和薄膜太陽能電池。 最近 Kim 等人。展示了聚酯（3,4-聚乙烯二氧噻吩 ），隨著聚酯而消散（發(fā)聲），正常展示超過 0.1 歐姆厘米的電阻率，能夠被處理用一種方法完成電阻在 7 × 10 4 cm那樣低。先前，由于高的電阻率和高的工作性能， 聚乙烯二氧噻吩被用作抗靜電涂層和作為有機設備的射入軌道口。 聚乙烯二氧噻吩作用：薄膜，研究者們探究有機薄膜太陽能電池是基于苯二甲藍染料吸收器效率可以比的上電級的太陽能電池。在年， 很多重要的報告被出版關于材料，現(xiàn)在仍然大力發(fā)展。等人。年出版一個綜述書籍關于的?，F(xiàn)今，等人。檢測氧化鋅摻雜，特別是對于薄膜太陽能電池的應用。

16、等人。出版手冊用材料作為透明電極。全面審查通過等人被發(fā)現(xiàn)。Sun等人。對于石墨烯薄膜，和通過等人。 對于金屬納米網(wǎng)格。 等人。給一個在碳納米管，石墨烯和金屬納米結構的全面的課題的綜述。和討論 “這個材料可以很快取代” 。雖然對于這些新材料是一種挑戰(zhàn)包括過濾，接觸電阻和單層石墨晶界，和期望“我們也許發(fā)現(xiàn)了“圣杯”化合全部期望的性質對于光電設備”對于的要求對于一個透明電極來說最主要的需求是高的透明性和高的導電性性能有點矛盾（看下面）。從實際的立場來看，這些材料必須是無色和在生產(chǎn)中價錢便宜，無毒的材料最好。 對于汽車玻璃和消費電極的應用， 這些電極也應該是有柔韌性。對于這樣的電極另外重要的需求是在電

17、子設備是 TCE和活躍的電子材料之間的定做接口的信息，這個是正常的典型半導體。從典型的物理觀察的觀點來看， 一個有高導電的材料必須有一個高的載流子濃度 p（小孔）的 n（電子）和 / 或者一個充分高的載體移動率， = enn,p給 e 是元電荷。由于他們小的有效的質量， 電子有更高的機動性超過離子 （和也小孔），這意味著好的導體展示電子作為載荷子。方程式（1）是均勻的在載流子濃度你和機動性 ；數(shù)量本質上在增長到最大的導電性。然而，載流子濃度通過自由載體的光吸收是很有限的。在光波的電學區(qū)域，運載氣體形成一個集體的等離子激發(fā)（一個等離子體振子）。古典的德魯?shù)履Ｐ驮斫o了等離子頻率：M是有效的載體的

18、質量和r 0 是材料的介電常數(shù)。等離子體振子的能量和它的是通過 EP=cP 和P=2h / P 所得，分別的， c 是光速。關于載體濃度，這個確定了電學和光學性能， TCE材料的三部分能夠被分類；金屬展示了非常高的載流子濃度，中間的移動性和等離子波長在很深的紫外線；氧化半導體伴隨著高的載流體濃度， 高的機動性和等離子波長在近紅外線； 和碳基材料伴隨著相關的低載流子濃度， 低的移動性和等離子波長在中等紅外線。 圖一表中表現(xiàn)出典型的電參數(shù)和等離子波長對于這三個材料組別。由于他在室溫下出色的兩維電子氣導致石墨烯是異常的TCE材料，引導他在低的載流子濃度下的高的移動性（ (n ?1012cm2，相當?shù)?/p>

19、適合的一個估算出載流子密度為nG=3×1919cm 3 伴隨著厚度為 03354 納米的薄膜） ，轉移這個等離子波長到遠紅外。對于最佳的TCE 材料的最佳策略是因為限制載流子濃度和載流子遷移率的增加。最大的可允許的載流子密度依賴于需要透明度的譜窗對于TCE涂層。對于平板顯示器，觀測光度彎曲定義這個需求的光譜區(qū)，然而對于薄膜太陽能電池來自太陽的分光照度，與吸收器材料的能帶隙相結合（例如硅， CdTe 或者 Cu(In,Ga)Se2 ），對于 TCe薄膜的透光率建立光譜的界限。最近，探究者們通過應用密度泛函理論完成自由載流子吸收的計算這應歸于聲子輔助帶隙過度在 SnO2的導帶確認了古典德

20、魯?shù)履Ｐ?，至少?00 到 3000納米的頻率范圍。 吸收率 A 是通過 A=n被給與的， 在這是電子濃度， 是薄膜厚度和是通過自由載流子吸收的橫截面。大約在波長納米時是10 19cm2 但是在波長是納米時是，對于( =500nm)的吸收率和 ( =1,000nm) 的吸收率對于等于和微米的薄膜。這個非常高的金屬電子濃度 （大于） 帶給他們的等離子活力進入重紫外線光譜范圍， 因此在可見光范圍內賦予他們高的吸收率。 圖展示了不同的薄膜的光譜透射率。 觀測功能和分光照明來自 以下的太陽光表現(xiàn)出對比性。銀納米線網(wǎng)格展示了一個平的光譜透射率， 然而這個薄膜堆積展示了一個狹隘的光譜透射度窗口即很適合光度

21、的曲線， 在納米的尺寸達到一個最大的透光率達到。這個單層的薄膜展示了在到納米的這個區(qū)間達到大約的平均透光率。 這個震蕩的價值在于光干涉在這兩個薄膜表面。 在大約納米的波長， 這三種薄膜的透光率開始減少是由于自由載體的吸收，這個，不過，這個非常適合光電的應用對于硅和銅， Se2 吸收器薄膜伴隨著僅僅是的帶隙能。表面電阻依賴于薄膜厚度如圖對于不同類型的薄膜。 這個數(shù)據(jù)點大部分與 Rs = flm/d 成反比，這個被預期時電阻率依賴薄膜厚度。 相比較，計算曲線對于 歐姆厘米也被劃分。 石墨烯薄膜展示了最低的電阻率 （5 × 106 cm），隨后是 TCO/Ag/TCO薄膜以及銀納米線 (5

22、 × 10 5 cm)。數(shù)據(jù)劃分在 ITO 2 5 104 cm 是有點高的，這個通過更高的薄膜厚度得到更低的可達到的范圍?，F(xiàn)今最好的薄膜達到ITO104cm當大于納米， 這個能夠轉移彎曲輕微的向左。PEDOT:PSS薄膜和銀納米線網(wǎng)絡展示了最高的電阻率。在薄膜準備的關系的挑戰(zhàn)是達到對于大面積噴涂的不同材料的本質限定，這個幾乎已經(jīng)完成對于材料和TCO/Ag/TCO低發(fā)射率噴射。單層石墨烯，由于它的卓越的移動性， 盡管可以避免褶皺但是如果體征遷移率限制能夠被轉移到大面積就能夠超越界限把建立材料科學留開， 裂紋和其他移動性減少的缺點。品質因數(shù)和理論范圍早期，科學家們開始探索能夠在品質和的

23、性能相對比的標準。 在年，提出一個簡單但是明智的標準就是聯(lián)合薄膜的透射率和表面電阻被量化，得出：是一個指數(shù)就是確定透射比需要一個特殊的目的。q=10, 20或者100 的指數(shù)引導分別是 , 或者的透射率，對于 d=( q) ， 是吸收系數(shù)。通常的，被選擇是由于它能滿足大部分的目的。如圖一個的品質因數(shù)表現(xiàn)薄膜厚度的功能不同的TCEs展示TCO材料產(chǎn)量品質因數(shù)超過薄的金屬薄膜。圖 3 也顯示對于金屬薄膜原始估算低估了對于 a TCO/ 金屬 /TCO 的 H結構的價值，因此品質因數(shù)對比于ITO 薄膜。然而，保持 TCO/金屬 /TCO薄膜堆積方式展示了一個很狹隘的譜窗超過TCO薄膜是很重要的。在近

24、些年，另外一些方法也被用作不同的 TCO材料，在可見光波長光譜中的透射率 T 被表現(xiàn)作為一個表面電阻 Rs 的功能。根據(jù)理論，這些依據(jù)能夠被描述通過這個公式：Z0 是真空阻抗（ (Z0=1/ 0c=377）和 opt 和 d.c 是光學的和 d.c 材料的導電性，分別得。 T 是典型的測量在 550 納米的可見光序列，這個符合于人類眼睛所能看見的最大極限。根據(jù)方程式， d.c./ opt 比率能夠被最大化通過在明細表電阻的高透射率。 這個公式，雖然經(jīng)常被用作文獻， 但是沒有充分的證明；對于光導率 opt 所必須被帶出來的波長不是清晰地。大部分的對于 T 的大部分實驗數(shù)據(jù)都得到 550 納米的波

25、長。對于納米線和碳納米管網(wǎng)絡，在這些薄膜里一個必要的過濾，通過 De等人的指出。對于獨立的薄膜方程式是真實的僅僅有效的， 作為最近 B 等人的解釋。然而，大部分的透射比曲線是被衡量 TCEs在玻璃或者基片上。雖然雖然薄膜涂層對于透射比不利于未經(jīng)圖層的基片是可能的，但是一個更嚴格的方法考慮到折射指數(shù)n 的基片，給予，對于d<</2 nfilm伴隨著波長和折射率 n：在圖 3 方程式 4 和方程式 5 都適合數(shù)據(jù)。這個大的數(shù)據(jù)點散射是由于不同的材料和準備程序。這個主要的參數(shù)是 d.c./ opt 的比率，對于金屬結構和 ITO 薄膜最高的，對于石墨烯薄膜是相對低，和最低的是單壁碳納米管

26、。這個也能夠從圖三推斷出來， ITO 材料，石墨烯和銀網(wǎng)格是最好適合應用目標的材料。大部分數(shù)據(jù)是根據(jù)給出的（）；這是肉眼可見光的最大值。當前通過等人的發(fā)表。 對于在薄膜太陽能上的應用，一個更好的標準是透射比的平均值大約在這個光譜范圍，或者考慮到太陽光的光譜和特殊的太陽輻射吸收器的能帶隙的透射率。在摘要中，這種半經(jīng)驗的關系被用作判斷薄膜材料的一個應用展望。獲得一個更好的基礎理解需要一個光導性基于密度泛函理論超過著名的的德魯?shù)履Ｐ偷谋∧だ碚摲治?。技術要求沉積技術： 透明導電材料能夠通過各種各樣的薄膜沉積技術被制備，通過物理氣相沉積例如蒸發(fā)， 磁控濺射，分子束外延和脈沖激光消融，以及化學氣相沉積例如

27、高溫化學氣相沉積，金屬有機物化學氣相沉積， 原子層沉積和另外一些化學方式， 包括旋轉涂層， 溶液法和離子層氣體反應?，F(xiàn)今高速沉積法例如印刷或者層轉移技術能夠變成可行的替代選擇對于物理和化學氣相沉積方法的控制。對于材料考慮選擇最好的沉積工藝除了需要薄膜的電阻率， 透射比，薄膜粘著和薄膜的密度境界條件例如沉積區(qū)域， 適度的沉積溫度， 沉積速率，表面結構的正行覆蓋和投資費用。當前材料在工業(yè)上的應用，金屬薄膜是通過蒸發(fā)和雌性濺射儲存的，是通過磁性濺射或 者金屬氣 相沉積存儲的，一 個深刻的例子是TCO/Ag/TCO多分子層，他們通過磁性濺射系統(tǒng)涂在大玻璃表面大約是每一到二分鐘噴涂一次來進行保存。 原子

28、層沉積一般被僅僅用作特殊目的例如緩沖器或者保護膜， 主要是因為它的沉積比率低于磁控濺射或者金屬有機氣相沉積。金屬網(wǎng)格能夠被制備通過用影印石板術構建薄膜， 這個是很貴的， 或者通過絲網(wǎng)印刷金屬糊劑， 如果如果定期格子時有需要的。 納米印刷是一個新技術為了阻止光學平板刻法的損失盡管提供卷對卷的涂層。金屬或者碳納米管網(wǎng)絡能夠通過旋轉涂層納米線來解決或者通過浸在溶液里解決和使用干燥程序來存儲。 低成本應用例如納米線網(wǎng)絡電極需要高速的卷對卷過程。對于這個用途， 伴隨小的直徑和穩(wěn)定的納米油墨構劃被近一步發(fā)展長的銀或者銅成為納米線的增長解決方案。對于石墨烯薄膜的大面積沉積技術仍然保持在他們的初期。 這第一個

29、實驗涉及來自高定向熱解或者自然石墨的微米級石墨烯仿制品的剝落物。 現(xiàn)今，可稱量的方法例如分子束外延或者金屬氣相沉積到碳化硅或者金屬 催化劑例如或者是被發(fā)展的。一個主要的缺陷是高溫下需要增長石墨大約在攝氏度對于降低成本是可能的范圍。 從他們增長的基片上轉移石墨能夠通過等人的薄膜轉移技術的演示來完成。 對于這個技術，另外一些石墨沉積法，避免皺紋，裂紋和邊緣是很重要的， 這擔當做散射中心和因此減少石墨烯涂層的體征遷移率。結構：很好的排列電級被需要提出單層像素在顯示模型，這對于平板顯示屏特別重要。濕化學腐蝕是優(yōu)先的方法生產(chǎn)電極來生產(chǎn)平板顯示器。雖然也能夠被制備通過化學腐蝕，氧化錫是用化學的更多的抵抗力

30、。對于新的材料例如金屬網(wǎng)格和納米線，聚合物薄膜和石墨烯， 充足的方法仍然需要被發(fā)展。候選的材料被直接印刷（納米印刷），等離子刻蝕和激光結構化。長久的穩(wěn)定性： 對于 TCE材料的商業(yè)應用這是一個重要方面。盡管穩(wěn)定性已經(jīng)得到了解決， 例如在戶內的應用有耐高溫鏡、平板顯示器的電極， 在戶外的應用有仍然需要重大優(yōu)化的薄膜太陽能電池，優(yōu)化包括潮濕的高溫測試。 然而金屬納米網(wǎng)格和納米線的長久穩(wěn)定性不會被詳細的研究出來。盡管長久的穩(wěn)定性不會成為金屬納米網(wǎng)格的周期性問題，但是與穩(wěn)定的TCO/金屬 /TCO 的多分子層來比較，納米線網(wǎng)格會因為納米線和納米管之間的聯(lián)結電阻而衰落。結論和研究中的挑戰(zhàn)：盡管 TCEs在薄金屬或薄膜TCO中的