Graphene - Субстрат для Пластичной Электроники

Профессором Kian Посылать Информационные Пакеты Loh

PING-утилита Loh Профессора Kian, Отдел Химии, Национального Университета Сингапура
Соответствуя автор: chmlohkp@nus.edu.sg

Прозрачные и дирижируя электроды необходимы для применений в фотоэлементах и платформе преобразования энергии как разделять воды. Для того чтобы датировать, там нет много типов прозрачных и дирижируя электродов которые могут быть массой произведенной по дешевке. Доступны на рынке материалы электрода как Окись Олова Индия (ITO) и данная допинг Фтором окись олова. Умаляя поставка индия и своих растущих расходов мотирует научного работника для того чтобы искать для альтернативного материала электрода. Сверх Того, ITO утло и может ни быть использовано в гибкой электронике ни термально обработано на high-temperature.

Мягкий тип материал мембраны который механически груб и гибок необходим. Graphene однослойное листа углерода при атомы углерода соединенные в кристаллической сети сота. Оно поворачивает вне которого сильно дирижирующ, ультратонкие фильмы graphene могут быть хорошей заменой для ITO в всей углерод-основанной гибкой электронике из-за своих транспаранта и гибкой природы.

Graphene обширно изученные должные к своим уникально электронным и механически свойствам так же, как своей полно страстного желания запроектированной роли в витке CMOS столба вс-углерода технологическом.1-3 Своя плоская (2D) ароматичная структура листа так же, как своя высокая проводимость, транспарант, механически прочность и гибкость, imparts большие преимущества на graphene как материал выбранного для развития «пластичной электроники.»

В цене принципа не должна быть главная проблема для продукции graphene в виду того что она может быть произведена низложением химического пара (CVD) используя метан как питание газа, разбавленное в водоподе или аргоне.4,5 Рост и крен Обширного района для того чтобы свернуть обрабатывать graphene теперь вводят в первую стадию освоенного производства. CVD-депозированные фильмы graphene можно перенести на стекло для того чтобы произвести новое поколение прозрачных и дирижируя электродов. Должно к своим гибким и чувствительным характеристикам, мембране graphene смогите быть использовано в панелях экрана касания handphones.

Недавно, Профессор Kian Посылать Информационные Пакеты Loh и его коллегаы на Отделе Химии, Национальные Университет Сингапура изготовили обширный район, непрерывный, сильно прозрачные и дирижируя разнослоистые фильмы graphene с сопротивлением листа 200 ¦¸/square методом низложения химического (CVD) пара.6 Росли CVD, котор фильм graphene можно охотно перенести на стекло используя подход к штемпеля polydimethylsiloxane (PDMS) и был использован как анод для применения в органических фотогальванических элементах.

Диаграмму 1. graphene депозированное CVD можно использовать как прозрачный анод в органическом фотоэлементе, предлагая преимущество гибкости, транспарант и высокую электрическую проводимость.

После non-ковалентного изменения при органическая молекула известная как эстер succidymidyl пирена buanoic кисловочный (PBASE), эффективность преобразования силы органических фотоэлементов увеличенных от 0,21% из unmodified фильмов до 1.71%. Это представление соответствует к ~ 55.2% PCE идентичного сделанного прибора с анодом окиси олова (ITO) индия, например, ITO/PEDOT-PSS/P3HT/PCBM/Al (PCE=3.1%). Это находя вымощает путь для замещения анода ITO с фильмом graphene низкой цены в фотовольтайческих и электролюминесцентных приборах.

Кроме низложения химического пара graphene, производные graphene можно также разрешени-обрабатывать.7,8 Химики обычно использовали окисленную форму graphene, известную как окись graphene, 7 или производят graphene от графита используя методы интеркалирования/отслаивания. Эти производные graphene показывают разнообразную растворимость в ряде растворителей в зависимости от их методов подготовки. Обрабатывать Разрешения позволяет graphene быть покрынной закруткой или inkjet напечатанный на всех субстратах, это очень полезн для развивать гибкую цепь электроники вс-углерода на гибких субстратах.

PING-утилита Loh Профессора Kian и его коллегаы начинали высокую удобоподвижность, printable цепь углерода используя разрешени-обрабатываемое graphene недавно.9 Такой тип электроники основанной вс-углеродом можно термально обрабатывать на температуре как высоко как ãC 1000 ¡ в вакууме или non-окисляя окружающих средах. Разрешени-processability производных graphene позволяет изготовлению неорганических-graphene или органических-graphene смесей10 , котор нужно достигнуть охотно используя влажные методы химии.

Материалы Graphene гибридные, например graphene покрынное многоточиями суммы или ультракрасными красками, должны продемонстрировать увеличенное представление в photovoltaics. Повышение photocurrent поколения возникает от эффективной разобщенности экситона на graphene-органической краске или graphene-неорганическом интерфейсе полупроводника, так же, как увеличения в спектральной ширине полосы частот абсорбциы должной к выдвинутому спряжению присутствующему в graphene.

Подтверждение

Дар «Graphene NRF-CRP Отнес Материалы и Приборы, R-143-000-360-281


Справки

1. Geim, K.A.; Novoselov, K.S. Nat. Mater. 6, 183 (2007).
2. Novoselov, K.S.; Geim, K.A.; Morozov, S.V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S.V.; Grigorieva, I.V.; Firsov, A.A. Наука, 306, 666(2004).
3. Rycerz, A.; Tworzydlo, J.K.; Beenakker, J.W.C.; Nat. Phys. 3, 172-175 (2007).
4. K.S. Ким, Y. Zhao, H. Jang, S.Y. Ли, J.M. Ким, Kwang, S. Ким, J.H. Ahn, P. Ким, J.Y. Choi, B.H. Hong, Природа 457, 760 (2009).
5. Xuesong Li, Weiwei Cai, Jinho, Seyoung Ким, Junghyo Nah, Dongxing Yang, Ричард Piner, 1 Aruna Velamakanni, Inhwa Jung, Emanuel Tutuc, Sanjay K. Banerjee, Luigi Коломбо, Родни S. Ruoff, Наука, 2009, 324, 1312.
6. Yu Wang, Xiaohong Chen, Yulin Zhong, Furong Zhu и PING-утилита Loh Kian, Appl. Phys. Letts. 95, 063302 (2009)
7. Даниель R. Dreyer, Парк Sungjin, Кристофер W. Bielawski и Родни S. Ruoff, Chem. SOC. Rev., 39, 228 (2010)
8. Goki Eda, Giovanni Fanchini, и Manish Chhowalla, Нанотехнология 3 270-274 Природы (2008).
9. Wang SA, Ang PK, Wang ZQ, PING-утилиту Loh Kian, Nano Lett., 10, 92 (2010).
10. ¹ Xuan Wang, Linjie Zhi, и Klaus M¨ llen, Nano Lett., 8, 333 (2008)

Авторское Право AZoNano.com, Профессор Kian Посылать Информационные Пакеты Loh (Национальный Университет Сингапура)

Date Added: May 10, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:52

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit