MIT開(kāi)發(fā)石墨烯新制程方法 有機太陽(yáng)電池輸出功率提高約36倍

麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種新方法，可以改善以CVD制程生長(cháng)的單層石墨烯之電氣性能，該方法可用於生產(chǎn)更高效，更穩定的超輕量有機太陽(yáng)電池。他們藉由卷對卷轉印技術(shù)開(kāi)發(fā)透明的石墨烯電極。

由MIT的研究小組所開(kāi)發(fā)的超薄石墨烯片的厚度小於奈米級，可將其用於有機太陽(yáng)電池專(zhuān)用透明電極?？茖W(xué)家聲稱(chēng)，使用他們的方法轉印的石墨烯已經(jīng)取代了常用的??錫氧化物(ITO)，并使得所制造出來(lái)的超輕且穩定的有機太陽(yáng)電池的效率達到了5.86％。

光電協(xié)進(jìn)會(huì )郭燦輝指出，石墨烯是一種碳的形式，其原子排列成扁平的六邊形陣列，具有極隹的電氣與機械性能，在物理上具有彈性，并且因為材料容易取得，因此可大幅降低價(jià)格。

據科學(xué)家表示，在這項工作中，他們不僅使用CVD-聚對二甲苯(parylene)開(kāi)發(fā)了石墨烯的卷對卷轉印制程，因此可在更大的面積上實(shí)現了更高的導電率，而且同時(shí)因為采用聚對二甲苯作為超薄基材來(lái)制造一般環(huán)境下穩定的有機太陽(yáng)電池，所以能夠提升石墨烯的產(chǎn)品特性，減少缺陷數量。

該小組使用卷對卷轉印技術(shù)將石墨烯從其原生的銅基板中釋放出來(lái)。在此過(guò)程中，聚對二甲苯層是最常見(jiàn)的用作水分和介電屏障的聚合物之一，它被沉積在以化學(xué)氣相沉積(CVD)成長(cháng)的石墨烯／銅箔上。為了在聚合物可撓性基板上轉印石墨烯并減少薄膜斷裂與撕裂的情況發(fā)生，可在石墨烯與可撓性聚合物基板之間采用層壓的制程。

科學(xué)家表示，在聚對二甲苯層上新形成的石墨烯層被應用到太陽(yáng)電池的兩個(gè)電極之一，而另一聚對二甲苯層用來(lái)作為裝置基板。在可見(jiàn)光下，對於石墨烯膜，電池的透光率約為90％。與基於ITO的最新裝置相比，基於石墨烯的太陽(yáng)電池原型每單位重量的輸出功率提高了約36倍。研究人員還說(shuō)，他們還在透明電極的每單位面積上所使用的材料量為原來(lái)的1/200。