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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15%,；光電探測(cè)器的靈敏度比同類商用光電器件高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,。)