麻省理工學院開發新方法來製造大片高質量原子薄的石墨烯

麻省理工學院的研究人員開發出了一種新的方法來製造大片高質量、原子薄的石墨烯。研究人員認為，這種新的製造方法可以製造出超輕的柔性太陽能電池，以及兩類新的發光設備和其他薄膜電子產品。據報道，該工藝相對容易達到工業化生產規模。

該工藝涉及到中間的 “緩衝 “材料層，這是製造技術成功的關鍵。緩衝層使超薄石墨烯片的厚度小於1納米，並且很容易從其基底上掀開，從而實現快速的卷對卷製造。科學家們一直在努力發現一種方法，可以製造出薄的、大面積的、透明的、在露天穩定的電極。

這樣的材料可以用於電腦和智能手機屏幕等光電設備中的各種應用。石墨烯的一大好處是，它是一種純碳的形式，原子排列成扁平的六邊形陣列，具有良好的電氣和機械性能。這種材料非常薄，物理上很靈活，用豐富而廉價的材料建造。

該材料很容易用銅作為種子層，用化學氣相沉積法生長出大片的材料。最棘手的部分是找到將石墨烯從其原生銅基底中釋放出來的方法。麻省理工學院的研究人員開發的新技術可以可靠地製造大面積的石墨烯片。

據報道，關鍵是由一種名為對二甲苯的聚合物製成的緩衝層，它在原子水平上與部署在其上的石墨烯片相一致。對二甲苯採用化學氣相沉積法生產，簡化了製造工藝和擴展性。目前的原型石墨烯基太陽能電池將單位重量的輸送功率提高了約36倍，而在單位面積材料用量為透明電極的1/200。