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

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(diǎn)，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(yáng)能電池的過(guò)程中，因?yàn)槭┍砻娴氖杷再|(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(yáng)能電池的制備成功率低。從更好地將石墨烯應(yīng)用于太陽(yáng)能電池中這個(gè)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(zhǎng)石墨烯，通過(guò)對(duì)部分工藝參數(shù)的調(diào)控來(lái)得到高質(zhì)量石墨烯，在生長(zhǎng)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(jiǎn)單高效的工藝方法，進(jìn)一步優(yōu)化了石墨烯的生長(zhǎng)過(guò)程和轉(zhuǎn)移過(guò)程的工藝。
　　針對(duì)石墨烯與PEDOT∶PSS復(fù)合成膜性差這個(gè)問(wèn)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(lái)改變PEDOT∶PSS的潤(rùn)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(duì)石墨烯與PEDOT∶PSS的復(fù)合界面進(jìn)行改性的想法并利用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，該方法通過(guò)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(zhǎng)氧化鋅納米陣列，再利用掃描電子顯微鏡對(duì)該陣列薄膜的表面形貌和陣列結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，