可溶液加工的石墨烯量子點(diǎn)薄膜及器件的研究.pdf

1、有機(jī)太陽能電池柔性好、低能耗、易加工、可大面積應(yīng)用，因此有望成為新一代太陽能電池，但有機(jī)材料的遷移率較差，是人們研究的核心問題。石墨烯量子點(diǎn)（GQDs）是零維的石墨烯基納米材料，除了擁有石墨烯和量子點(diǎn)的特性外，還有其獨(dú)特的量子限域效應(yīng)和豐富的邊緣效應(yīng)，使得GQDs擁有了顯著的光電特性，打開了其在光電器件應(yīng)用領(lǐng)域的大門。并且GQDs帶隙可調(diào)，又有較大的比表面積，對(duì)光電器件的性能有很大影響。因此可將GQDs摻雜入有機(jī)材料，有望改善太陽能電池

2、的性能。但是石墨烯量子點(diǎn)的發(fā)光機(jī)理尚不清楚，所以在該領(lǐng)域的研究尚處在起步階段。
　　本論文主要研究了溶劑熱法制備GQDs，及將其摻雜入有機(jī)體相異質(zhì)結(jié)中的應(yīng)用，從太陽能電池的工作原理和主要性能參數(shù)來分析電池性能提高的原因。重點(diǎn)的研究內(nèi)容如下：
　　(1)氧化石墨烯的制備和表征。
　　氧化石墨烯(GO)是制備石墨烯量子點(diǎn)的前體。本文首先采用改進(jìn)的Hummers法制備GO，主要分為低溫反應(yīng)、中溫反應(yīng)和高溫反應(yīng)三個(gè)階段。所得G

3、O經(jīng)FT-IR、AFM和XRD表征結(jié)果表明，GO的表面含有大量含氧官能團(tuán)，增加了GO的水溶性，使GO表面呈褶皺狀，層間距為8.03?。
　　(2)石墨烯量子點(diǎn)的制備和表征。
　　本文采用的方法是溶劑熱法，以GO為前體，將其溶于有機(jī)溶劑DMF中，經(jīng)超聲分散后置于水熱釜中加熱，GO的橋氧官能團(tuán)被破壞，將GO裁減成較小尺寸的石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)。
　　(3)用可溶液加工的方法研究摻雜石墨烯量子點(diǎn)的太陽能電池性能。