文档介绍：石墨烯制备新型高效太阳能电池 2011-05-06 15:22:57 来源:太阳能光伏网示意图:电子转移途径在剥离的石墨烯/锌酞菁类混合体中的情形极高的电子迁移率使石墨烯具有理想的条件,电子穿过石墨烯时,大约有 100 倍的迁移率,这是对比硅而言,石墨烯还具有卓越的强度,而且事实上,它几乎是透明的( %的光可被吸收; %的光可被传输),这些都使它成为理想的候选材料,可用于光伏领域,超薄透明石墨烯膜就可替代金属氧化物电极。因此,它可能是一种很前途的替代材料,可替代铟锡氧化物( ITO : indium tin oxide ),铟锡氧化物是目前标准的透明电极材料,石墨烯用作电极,可用于液晶显示器,太阳能电池, iPad 和智能手机使用的触摸屏,以及有机发光二极管( OLED )显示器,这种显示器用于电视和计算机。但是,最近的研究表明,掺杂是必要的,为的是利用石墨烯的全部潜力。这一挑战对于研究人员而言,就是要找到适当的制造技术,制备高质量石墨烯片, 使它具有高度的电荷迁移率( charge mobilities )。德国和西班牙的一个研究小组最近发表了一篇论文,发表在《应用化学国际版》( Angewandte Chemie International Edition ),题为《实现可调石墨烯/酞菁- PPV 混合动力系统》( Towards Tunable Graphene/Phthalocyanine – PPV Hybrid Systems ),他们提出了一种化学方法,制成非共价( non-covalently ) 功能性石墨烯,这种材料产生于可大量获得的低价天然石墨。“到目前为止,功能性分子要根据光活性基团( photo-active groups )引入, 这需要与石墨烯氧化物相互作用,因此,就不得不忍受苛刻的还原条件( reduction conditions ),获得非共价功能化石墨烯氧化物, ”珍妮?马里格说( Jenny Malig ),他是论文的第一作者。“我们方法的优势是直接剥离石墨烯, 这要采用超声处理和伴随的非共价功能化,依靠的是感光分光表征( photospectroscopical characterization )溶液。”马里格是德克?古尔蒂( Dirk Guldi )小组的博士生,在纽伦堡( Nü rnberg ) 埃尔兰根( Erlangen )弗里德里希亚历山大大学( Friedrich-Alexander-Universitat ),一起工作的有她的同事,还有合作者来自马德里自治大学( Universidad Aut ó noma de Madrid ) IMDEA 纳米科学部( IMDEA – Nanociencia )。她指出,非共价剥落石墨烯,采用的媒介是表面活性剂( surfactants ),这是经过充分验证的,在原理上,这种概念是来自碳纳米管化学。“此外, π类表面活性剂( π-surfactants )就像双亲性花( amphiphilic perylene ) 或苝染料( pyrene dyes )一样,都已经用于稳定石墨烯薄片,这是在适当的溶剂中进行, ”她说。“受这些成果鼓舞,我们转向更复杂的分子,比如酞菁齐聚物( phthalocyanine oligomers ),这在以前从