成果信息
高質(zhì)量石墨烯薄膜的大面積可控制備、轉(zhuǎn)移工藝,及多維多尺度宏觀結(jié)構(gòu)組裝技術(shù);開(kāi)發(fā)了高效異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池和光電探測(cè)器產(chǎn)品,具有規(guī)模集成的納米能源器件制造方法和工藝。太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率超過(guò)15%;光電探測(cè)器的靈敏度比同類(lèi)商用光電器件高3個(gè)數(shù)量級(jí),在保持同樣光電流響應(yīng)的情況下,其暗電流和噪聲等效功率分別了降低了2個(gè)和3個(gè)數(shù)量級(jí);開(kāi)發(fā)了系列柔性傳感器產(chǎn)品,及面向移動(dòng)醫(yī)療可穿戴應(yīng)用的傳感器制造方法和工藝。不僅可探測(cè)應(yīng)變、壓力、扭轉(zhuǎn)、有機(jī)物、聲波等信號(hào),還對(duì)多種微變形(包括損傷、振動(dòng)等)高靈敏度識(shí)別,具有與生理信息互聯(lián)的特點(diǎn),可監(jiān)測(cè)和掃描生命體的生理狀態(tài),如脈搏、呼吸、心跳、語(yǔ)音等人體活動(dòng)。目前,石墨烯在全球范圍內(nèi)逐漸形成穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)化需求,從市場(chǎng)的需求潛力來(lái)看,石墨烯在應(yīng)用上將逐漸擴(kuò)大。隨著技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展,石墨烯獨(dú)特的力學(xué)與電學(xué)性能,將使其在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用市場(chǎng),特別是電子、新材料、航天軍工等領(lǐng)域發(fā)揮重要的甚至是革命性的作用,產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。)
背景介紹
石墨烯是一種典型的單原子層二維材料,具有獨(dú)特的狄拉克電子結(jié)構(gòu)、超高的載流子遷移率和濃度,在高速、高質(zhì)量薄膜器件集成等方面顯示出潛在應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。然而,本征石墨烯呈金屬或半金屬特性,限制了其在器件中的應(yīng)用。本成果從石墨烯的可控生長(zhǎng)及多維多尺度宏觀結(jié)構(gòu)組裝出發(fā),探索調(diào)控石墨烯電子結(jié)構(gòu)的有效方法,推動(dòng)其在納米能源和傳感器件中的集成與應(yīng)用。)
應(yīng)用前景
石墨烯薄膜材料已成功應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器、傳感器等器件,顯示出優(yōu)異的能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)性能、傳感性能及良好的工作穩(wěn)定性。另外,其多維多尺度結(jié)構(gòu)可與其他納米材料組成復(fù)合結(jié)構(gòu),在信息、電子、水處理、傳感、光催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。)