石墨烯的化學(xué)氣相沉積法制備及其與PEDOT-PSS的復(fù)合界面改性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、石墨烯是一種具備優(yōu)異的光、電、熱、力等性能的新型二維碳材料,近幾年迅速成為材料等領(lǐng)域的研究焦點,以石墨烯為基礎(chǔ)的電子器件等也吸引了大量的研究。將石墨烯作為電極應(yīng)用于有機(jī)太陽能電池的過程中,因為石墨烯表面的疏水性質(zhì),PEDOT∶PSS高分子導(dǎo)電層不能均勻覆蓋在石墨烯表面,二者成膜性差,從而導(dǎo)致石墨烯為電極的有機(jī)太陽能電池的制備成功率低。從更好地將石墨烯應(yīng)用于太陽能電池中這個目的出發(fā),本文的主要內(nèi)容包括以下三部分:
  采用化學(xué)氣相沉

2、積法在銅箔表面生長石墨烯,通過對部分工藝參數(shù)的調(diào)控來得到高質(zhì)量石墨烯,在生長石墨烯的金屬基底預(yù)處理步驟以及石墨烯的轉(zhuǎn)移步驟中提出簡單高效的工藝方法,進(jìn)一步優(yōu)化了石墨烯的生長過程和轉(zhuǎn)移過程的工藝。
  針對石墨烯與PEDOT∶PSS復(fù)合成膜性差這個問題,提出了兩種有效解決手段:一是利用紫外/臭氧處理方法在合適條件下將石墨烯表面從疏水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性,從而使PEDOT∶PSS水溶液能夠均勻地旋涂在石墨烯表面;二是在PEDOT∶PSS水溶

3、液中摻雜一定比例的表面活性劑(Zonyl)來改變PEDOT∶PSS的潤濕性,使其能夠有效地在石墨烯表面均勻成膜。
  最后,從固-液接觸角理論出發(fā),提出了利用氧化鋅納米陣列對石墨烯與PEDOT∶PSS的復(fù)合界面進(jìn)行改性的想法并利用實驗加以驗證,該方法通過改變石墨烯表面的粗糙度進(jìn)而能改變PEDOT∶PSS溶液與石墨烯之間的接觸角。采用水熱法在石墨烯表面生長氧化鋅納米陣列,再利用掃描電子顯微鏡對該陣列薄膜的表面形貌和陣列結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,

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