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在柔性石墨烯片上涂覆纳米线的方法 可以生产出



 

  时间03月07日动静,中国触摸屏网讯,美国麻省理工学院的研究人员研制出一种正在柔性石墨烯片上涂覆纳米线的新方式。这种方式能够出产出低成本、通明以及柔韧性佳的太阳能电池,可以或许正在窗户、屋顶以及其他物体的概况利用。

  格瑞特克说:“目前,ITO是通明电极材料的首选,如正在触摸屏幕智妙手机上利用。可是该化合物中铟的价钱昂扬,而石墨烯则由无处不正在、价钱低廉的碳所构成。”

  格瑞特克暗示,石墨烯可能是替代ITO的新材料。除了成本较低外,它还有诸如柔韧性佳、分量轻、机械强度取化学不变性高档长处。

  因为石墨的不变性和惰性布局,要间接正在石墨烯的概况建立半导体纳米布局而又不影响其电机能和布局,具有较高的挑和性。因而格瑞特克及其团队利用了一系列聚合物涂层来改变石墨烯的属性,使其可以或许粘合氧化锌纳米线层,然后再笼盖上响应光波的硫化物量子点或者一种被称为P3HT的材料聚合物。

  格瑞特克说:“虽然进行了点窜,可是石墨烯的先天属性仍然连结不变,是一种有着显著劣势的复合材料。”

  这项最新研究颁发正在近期的《纳米快报》上,配合撰写者包罗麻省理工学院博士后朴慧星和张胜根(音译),材料科学取工程专业副传授塞尔维洁.格瑞特克,以及其他8位来自麻省理工学院的研究人员。

  目前大大都太阳能电池由硅制成,因为硅需要高度纯化后再制成晶体并切成薄片,导致价钱一曲比力高贵。很多研究人员都正在切磋硅的替代品,如纳米布局或者夹杂太阳能电池,而铟锡氧化物(ITO)是这些新型太阳能电池利用的一种通明电极。

  麻省理工学院的团队曾经,电极别离基于石墨烯取ITO的设备正在效率方面具有可比性。正在笼盖硫化物量子点的环境下,虽然石墨烯的功率转换效率比通用的硅电池低4.2%,但此后正在特殊用处中将具有合作力。

  此外,研究演讲的第一做者、麻省理工学院材料科学取工程学系博士后张胜根暗示,分歧于其他温度一曲持续升高的半导体,涂层氧化锌纳米线的石墨电极完全能够将温度节制正在175摄氏度以下。

  据悉,自2004年被发觉以来,若何处理大面积、高质量石墨烯制备和快速高效转移两大环节问题,让石墨烯使用于通明电极中,一曲搅扰着良多研究者。

  “若是电阻触摸屏要采用这种材料,需要先正在金属概况上催化发展石墨烯,再把它转移到适合的基底上,才能进行使用。”史浩飞告诉记者,这就相当于正在一个脚球场上铺一层薄薄的保鲜膜,要让它平平整整且无缺无损,难度出格大。

  据引见,通过“石墨烯通明电极环节手艺”研究,他们采用工业原料如塑料、液态苯等做为无效碳源,正在300℃的低温长出高质量的石墨烯。

  目前,中科院沉庆研究院曾经正在铜箔衬底上发展出15英寸的平均单层石墨烯,并成功将其完整地转移到柔性PET衬底上和其他基底概况,而且通过进一步使用,还制备出了7英寸的石墨烯触摸屏。

  正在中科院沉庆研究院的尝试室里,记者看到,研究人员将石墨烯触摸屏贴正在一台通俗笔记本电脑的显示屏上,调试完毕后,用手写笔就能轻松地正在屏幕上写字。

  据物理学家组织网1月23日报道,英国曼彻斯特大学的科研人员设想出一种新型石墨烯晶体管,正在此中电子可借帮隧穿和热离子效应,同时从上方和下方穿越妨碍,并正在室温下展示出高达1×106的开关比率。

  石墨烯晶体管获得较高的开关比率一曲难以实现,而有了高开关比,以及其正在柔性、通明基板上的操做能力,新型晶体管可以或许正在后CMOS设备时代拥有一席之地,并无望达到更快的计较速度。

  石墨烯晶体管多具有三明治布局,以原子厚度的石墨烯做为外层,而以其他超绵力料做为两头夹层。这些两头层能够囊括多种分歧材料。正在此次的研究中,科学家利用二硫化钨(WS2)做为两头层,其可以或许做为两个石墨烯夹层之间原子厚度的壁垒。取其他壁垒材料比拟,二硫化钨的最大劣势正在于,电子可借帮热离子运输体例从上方越过妨碍,也可操纵隧穿效应从下方穿过妨碍。处于封闭形态时,少少电子能借帮上述体例穿越妨碍,但当调至形态时,电子既能选用一种体例跨越壁垒,亦能同时选择两种体例以实现雷同结果。

  开关间切换将改变晶体管的栅电压。负栅电压将构成封闭形态,由于其将添加隧穿妨碍高度,因而几乎没有电子可以或许越过壁垒。而正栅电压能通过降低隧穿妨碍的高度使晶体管转换至形态。同时,若是温度脚够高,亦可借帮热离子电流从上方越过壁垒。正在低电压和低温的环境下,隧穿电流取电压呈线性联系关系。但当处于高压下时,隧穿电流会随电压呈现指数增加,此时热离子电流就会成为次要的传输机制。

  操纵上述特质和二硫化钨壁垒材料,新晶体管成为目前机能最佳的石墨烯晶体管之一。此外,因为仅具有几个原子层的厚度,新型晶体管可以或许耐受弯曲,将来更无望使用于柔性、通明电子设备的制制,成为后CMOS设备时代的无力备选。

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