石墨烯及石墨烯基复合柔性透明电极的研制

摘要

采用改进的化学气相沉积法制备了缺陷较少的石墨烯,并以旋涂导电聚合物薄膜为石墨烯中间基底,进行石墨烯薄膜的转移和柔性透明复合电极的制备.采用激光拉曼光谱、光学显微镜、动静态接触角仪、原子力显微镜、四探针测试仪和透光率仪等对制备的材料进行表征.分析了甲烷通入方式和石墨烯转移对石墨烯质量的影响,以及表面活性剂、旋涂转速对电极表面形貌及光学与电学性能的影响.结果表明:本实验环境下,使用的甲烷流量范围能制备出单层或少层的石墨烯,而先低后高式梯度浓度通入甲烷有利于减少石墨烯的缺陷,其ID/IG值最小,为0.034.双离子型表面活性剂改善了导电聚合物在石墨烯表面成膜的形貌,其表面粗糙度在8nm左右,且表面活性剂浓度为10 mmol/L时,其在石墨烯表面的静态接触角为37.17°.选取最佳成膜导电聚合物水溶液配比,并在500 r/min旋涂转速下,所得复合电极的方阻为274.8Ω/sq,相比石墨烯降低了39.77％;当复合旋涂转速大于1 500 r/min时,复合电极透过率大于90％.