Исследовательская группа во главе с доктором Хан-Ик Джо из KIST вместе с доктором Сеок-Ин На из Национального университета Чонбук и доктором Бён Гак Ким из KRICT синтезировала углеродные нанолисты, похожие на графен, с использованием полимера, и напрямую использовала прозрачные электроды для органических соединений. солнечные батареи. Результаты исследования были представлены в Nanoscale, журнале Королевского химического общества в Великобритании под названием «Одностадийный синтез углеродных нанолистов, преобразованных из полицилического соединения, и их прямое использование в качестве прозрачных электродов органических солнечных элементов, не содержащих ITO. "Для производства качественного графена в больших объемах широко используется метод химического осаждения из газовой фазы. Однако этот метод требует интенсивной постобработки (процесса переноса), поскольку он должен удалить использованный металл после производственного процесса и переместить произведенный графен на другую плату, такую как подложка солнечного элемента.
В этом процессе качество быстро ухудшается, так как на нем появляются складки и трещины. * CVD (химическое осаждение из паровой фазы): это метод производства графена на плате из металлической пленки, которая служит катализатором. Он производит материал, продувая газ, называемый исходным газом, на доску. После этого металл нужно удалить, а графен перенести на другую плату.Исследовательская группа разработала «углеродный нанолист» в двухэтапном процессе, который состоит из покрытия подложки раствором плимера и нагревания.
Учитывая, что существующий процесс производства графена состоит из 8 этапов, новый метод значительно упрощает его. Кроме того, новый метод можно напрямую использовать в качестве солнечного элемента без каких-либо дополнительных процессов.
Исследовательская группа синтезировала полимер с жесткой лестничной структурой, а именно PIM-1 (полимер с собственной микропористостью-1), чтобы сформировать CNS посредством простого процесса, который наносится центрифугированием на кварцевые подложки с использованием раствора PIM-1 со светло-зеленым цветом. окрашивают, а затем подвергают термообработке при 1200 ° C, что приводит к прозрачной и проводящей ЦНС.Углеродный нанолист можно производить в массовом порядке с помощью более простого процесса, но при этом иметь высокое качество, поскольку новый процесс обходит этапы, которые могут привести к образованию дефектов, таких как удаление металлической подложки или перенос графена на другую плату. Конечный продукт столь же эффективен, как графен.Доктор Хан Ик Джо из KIST сказал: «Ожидается, что он будет без проблем применяться для коммерциализации прозрачных и проводящих двумерных углеродных материалов, поскольку этот процесс основан на непрерывном и массовом производстве углеродного волокна».
Это последующее исследование команды, которая недавно опубликовала свои выводы о производстве углеродных нанолистов на основе полиакрилонитрила (опубликованные в 2013 году Carbon Vol. 55 и Applied Physics Letters Vol. 102). Новые результаты еще более значимы, поскольку они предлагают более глубокое понимание механизма роста углеродных нанолистов и гораздо более простой производственный процесс.
Исследование проводилось при финансовой поддержке исследовательского проекта KIST и Национального исследовательского фонда Кореи.