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美国使用富勒烯开发出具有光透过性和导电性的薄膜的材料

http://cn.newmaker.com 11/10/2010 8:37:00 AM 日经BP社

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展厅 18	新型电子材料展厅导电膏, 导电胶, 导电胶带, 导电粉, 热电材料, ...

美国能源部（DOE）旗下的研究机构——美国布克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory，BNL）和洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory，LANL）、以及台湾大学（National Taiwan University）的研究小组宣布，使用富勒烯和有机半导体开发出了能够形成具有光透过性和导电性的薄膜的材料。这种材料有望应用于太阳能电池的透明电极等领域。目前将同为碳材料的碳纳米管和石墨烯用于透明电极的研究极为火热，富勒烯也成为了透明电极的候选。此次的论文已刊登于学术杂志《Chemistry of Materials》上。

上述材料将碳原子呈足球状相连的富勒烯添加到共轭高分子PPV（聚对苯亚乙烯）中。将其溶解于水等溶媒后再涂布在基板上，随着溶媒的蒸发，材料出现自组织现象，形成间距为4～5μm的蜂窝状构造的薄膜。

相当于这个蜂窝状构造“内壁”的分子密度高的部分，光吸收率较高，导电性也较高。而占大部分面积的相当于蜂窝“孔”的部分，分子密度较低，光透过性较高。这样虽然整个薄膜是透明的，但却具有高导电性。

利用共焦荧光显微镜等多种方法对这种蜂窝状材料的构造进行测量后发现，“降低溶媒的蒸发速度，所形成的薄膜的分子密度和载流子密度就越高，电流也更易于流动”（BNL物理化学研究人员Mircea Cotlet）。

不过目前只确认了尺寸为几mm见方的薄膜的均匀性。BNL等表示今后将以柔性有机薄膜太阳能电池等为目标，进行实用化研究。 (记者：野泽哲生 )

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