[发明专利]石墨烯透明导电电极及其制备方法和装置

权利要求书

1.一种石墨烯透明导电电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，采用CVD法在金属箔表面沉积石墨烯薄膜，形成预备膜；

S2，采用热辊辊压方式将透明柔性基底贴合在所述预备膜中的所述石墨烯薄膜表面，形成中间膜；

S3，采用送料辊将所述中间膜传输至醇/水混合溶液中，然后利用分离辊将所述中间膜中的所述石墨烯薄膜和所述透明柔性基底的结合体从所述金属箔表面剥离，得到所述结合体；

S4，干燥所述结合体，即可得到所述石墨烯透明导电电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述醇/水混合溶液中醇和水的重量比为(0.5～10):100，其中的醇为乙醇、异丙醇及乙二醇中的一种或多种；优选地，所述醇/水混合溶液的温度为60～100℃。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用所述送料辊将所述中间膜连续传输至所述醇/水混合溶液中，然后利用所述分离辊连续进行所述结合体的表面剥离；优选地，所述中间膜的传输速度为0.5～1cm/s。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述透明柔性基底为PET薄膜；优选地，在将所述PET薄膜进行热辊辊压之前，所述制备方法还包括对所述PET薄膜进行等离子体表面处理的步骤；更优选地，所述等离子体表面处理的步骤包括：

依次采用乙醇和去离子水对所述PET薄膜进行清洗，烘干；

将烘干后的所述PET薄膜进行等离子体处理，其中采用的等离子气体为N₂、H₂、NH₃、O₂或Ar，气体流量为1～10ml/min，真空度为0～100Pa，射频功率5～300W，处理时间为0.1～5min。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，在将所述结合体进行干燥之后，还包括：

将干燥后的所述结合体在70～120℃条件下进行热处理，处理时间为1～3min，得到所述石墨烯透明导电电极。

6.一种石墨烯透明导电电极，其特征在于，由权利要求1至5中任一项所述的制备方法制备而成，所述石墨烯透明导电电极的面积为0.5～2m²，方阻为80～120欧姆，透光率为90～96％。

7.一种石墨烯透明导电电极的制备装置，其特征在于，包括：

石墨烯CVD沉积单元(10)，用于在金属箔表面沉积石墨烯薄膜以形成预备膜；

热辊压机(20)，所述热辊压机(20)的进料端与所述石墨烯CVD沉积单元(10)的出口连接，用于热辊辊压将透明柔性基底贴合在所述预备膜中的所述石墨烯薄膜表面以形成中间膜；

送料辊(30)，所述送料辊(30)的进料端与所述热辊压机(20)的出料端连接，用于输送所述中间膜；

醇/水混合溶液储液槽(40)，用于提供醇/水混合溶液；

分离辊(50)，所述分离辊(50)的进料端与所述送料辊(30)的出料端连接，且所述分离辊(40)位于所述醇/水混合溶液储液槽(50)中，所述分离辊(50)用于将所述中间膜中的所述石墨烯薄膜和所述透明柔性基底的结合体从所述金属箔表面剥离；

干燥装置(60)，用于干燥所述结合体以形成所述石墨烯透明导电电极。

8.根据权利要求7所述的制备装置，其特征在于，还包括加热单元，所述加热单元用于加热所述醇/水混合溶液储液槽(40)。

9.根据权利要求7或8所述的制备装置，其特征在于，还包括：

第一接收辊(70)，所述第一接收辊(70)的进料端与所述分离辊(50)的出料端相连，用于接收剥离后的所述金属箔；

第二接收辊(80)，所述第二接收辊(80)的进料端与所述分离辊(50)的出料端相连，用于接收剥离后的所述结合体，且所述第二接收辊(80)的出料端与所述干燥装置(60)相连。

10.根据权利要求7或8所述的制备装置，其特征在于，还包括等离子体处理装置(90)，所述等离子体处理装置(90)的出口与所述热辊压机(20)的进料端连接，所述等离子体处理装置(90)用于对所述透明柔性基底进行等离子体表面处理。