between the graphene sheets and C60

between the graphene sheets and C60.
20 Additionally, it is noteworthy
that the G band position for graphene (1602 cm
1
)
downshifted to 1594 cm
1 (by 8 cm
1
) in the lithiated graphene,
indicating the charge-transfer to the graphene framework from
the lithium center.26,35 By contrast, the G-band position for the
C60-grafted graphene shows an upshift by 7 cm
1 in comparison
with the lithiated graphene, suggesting charge-transfer from the
graphene network to the covalently bound C60.
26 These results
are consistent with the scenario schematically shown in Scheme 1.
On the other hand, the D-band to G-band intensity ratio (ID/IG)
has been widely used as a measure for the disorder or the extent
of covalent modification of the graphene surface.36 In particular,
the grafting of C60 onto graphene should cause an increase in the
ID/IG ratio. At first sight, the observed slight decrease in the ID/
IG ratio from 0.98 for the graphene starting material to 0.91 for
the C60-grafted graphene in Figure 2b may appear surprising.
However, it is important to notice that C60 was directly attached
onto the graphene framework via monoaddition (Scheme 1).
The monoaddition could have effectively extended, rather than
disconnected, the sp2 network of graphene over the chemically
bound C60 moieties and the associated aggregates to decrease the
ID/IG ratio, as shown in Figure 2b.
Recently, we have used P3HT-grafted graphene to significantly
enhance the hole transport in a bilayer photovoltaic device, and
hence the overall device performance.10 Since graphene
has been reported to show the highest room-temperature mobility
for both hole and electron transport among all known carbon
nanomaterials,8 the newly synthesized C60-grafted graphene
(C60-G) sheets are of great promise for polymer PVs. To
demonstrate potential photovoltaic applications, we measured the
optical absorption spectra of the C60/P3HT and C60-G/P3HT
composite films spin-coated onto quartz plates. As can be seen in
Figure 3a, both the C60/P3HT and C60-G/P3HT films exhibited
two prominent absorption peaks; the broad absorption band
over 500 nm corresponding to P3HT and the other at around
340 nm from C60. Compared to the C60/P3HT film, the P3HT
absorption band for the C60-G/P3HT film red-shifted by 18 nm
with a concomitant increase in the absorption intensity over
500
650 nm, presumably due to the polymer chain alignment
along the C60-G surface.37 Thermal annealing (130
C, 10 min)
of the C60-G/P3HT film further enhanced the optical absorption
over almost the entire visible region, while the P3HT absorption
peak red-shifted from 518 to 530 nm (Figure 3a), indicating the
formation of a more ordered polymer structure with additional
advantages for the photovoltaic application.38
Usingthe C60-G:P3HT (1:1 wt/wt),the C60:P3HT (1:1 wt/wt),
or the C60/G mixture (i.e., 12 wt % graphene, physical blend
without chemical functionalization):P3HT (1:1 wt/wt) as the
active layer, we fabricated a series of bulk heterojunction solar
cells with the structure of indium tin oxide (ITO)/poly-
(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT):poly(styrenesulfonate)
(PSS) (30 nm)/active layer (100 nm)/Al (100 nm) (Figure 3b).
The parameters and current
voltage (I
V) characteristics for
these solar cells with different active layers after annealing treatment
(130
C, 10 min) are shown in Figure 3c, while the corresponding
numerical data are listed in Table 1. As shown in Figure 3c, an opencircuit
voltage (Voc) of 0.43 V, a short-circuit current (Jsc) of 2.34
mA/cm2
, and a power conversion efficiency (η) of 0.47% were
obtained for the C60:P3HT system under the illumination of AM
1.5 (100 mW/cm2
), while the C60-G:P3HT system showed an η of
1.22% with a Jsc of 4.45 mA/cm2 and a Voc of 0.56 V. Clearly,
therefore, the use of the C60-grafted graphene as an electron
acceptor in the photoactive layer improved the Jsc significantly
without sacrificing the Voc, yielding about 2.5-fold increase in the
power conversion efficiency compared to the C60:P3HT counterpart.
The observed enhancement in Jsc could be attributed to the
improved electron transport due to the presence of the C60-grafted
graphene. As is well-known, electrons can transport to the cathode
only by hopping between C60 molecules in PVs with C60:P3HT as
the active layer. This would limit the charge collection efficiency
because of possible charge recombination during the relatively slow
hopping process. By contrast, the introduction of the C60-grafted
graphene could provide a direct conduction path for enhanced
electron transport through a percolation of the highly conducting
2D graphene sheets throughout the composite layers. With a work
function (
4.5 eV)39 lower than the lowest unoccupied molecular
orbital (LUMO) (
4.4 eV) of C60 and close tothe work function of
Al, graphene could act as an electron transport layer (ETL). As
revealed by Figure 3d, electrons captured

Результаты (русский) 1:

между листами графена и C60.20 Кроме того, обращает на себя вниманиечто Группа G позиции для графена (1602 см 1)downshifted в 1594 см 1 (8 см 1) в lithiated графенУказывает перенос заряда графен рамки отcenter.26,35 лития напротив, G-band положение дляС60 привитые графен показывает показатели на 7 см 1 в сравнениис lithiated графена, предлагая Трансфер отграфен сети ковалентно связанных С60.26. Эти результатысогласуются с сценарием, схематически показано на схеме 1.С другой стороны, D-Группа G-диапазона интенсивности соотношение (ID/IG)широко используется в качестве меры для расстройства или степениКовалентный модификации графен surface.36 в частности,Прививка С60 на графен должно привести к увеличению вID/IG отношение. На первый взгляд, наблюдается небольшое снижение в ID /Отношение IG от 0,98 для графена исходный материал 0,91 дляС60 привитые графен на рисунке 2b может показаться удивительным.Однако важно заметить, что С60 непосредственно прилагаетсяна графен framework через monoaddition (схема 1).Monoaddition может эффективно продлен, а неотключен, сеть sp2 графен над химическиПостановление С60 и связанные агрегаты для уменьшенияID/IG отношение, как показано на рисунке 2b.В последнее время мы использовали P3HT привитые графена в значительнорасширить отверстие транспорта в бислоя фотоэлектрических устройств, иПоэтому общее устройство performance.10 с графенбыло сообщено, показать высокая мобильность комнатной температурыдля отверстия и переноса электронов среди всех известных углеродаНаноматериалы, 8 вновь синтезированным С60 привитые графенЛисты (С60-G) имеют большие перспективы для полимерных PVs. Кпродемонстрировать потенциальные фотоэлектрических приложений, мы измерилиоптические спектры поглощения С60/P3HT и С60-G/P3HTКомпозитные пленки с покрытием спин на кварцевых пластин. Как можно увидеть вРисунок 3a, С60/P3HT и С60-G/P3HT фильмы выставленыдва выдающихся поглощения пиков; Группа широкого поглощенияболее 500 Нм соответствует P3HT и в окрестностях340 Нм от С60. По сравнению с С60/P3HT пленка, P3HTПолоса поглощения для фильма С60-G/P3HT красный сдвинуто 18 Нмс сочетанной увеличение интенсивности поглощения над500 650 нм, предположительно из-за выравнивания цепи полимеравдоль С60-G surface.37 термический отжиг (130 C, 10 мин.)С60-G/P3HT фильм дальнейшего повышения оптического поглощениянад почти всей видимой области, а P3HT поглощенияпик красно сместился с 518 до 530 Нм (рис. 3a), указавформирование более упорядоченной структуры полимера с дополнительнойпреимущества для фотоэлектрических application.38Используя С60-G:P3HT (1:1 wt/wt), C60:P3HT (1:1 Вт/Вт),или смеси С60/Г (т. е., 12 wt % графена, физическая смесьбез химических функционализация): P3HT (1:1 Вт/Вт),активный слой, мы сфабрикованы серии массовых гетеропереход солнечнойклетки со структурой Индий Тин оксида (ITO) / поли -(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT):poly(styrenesulfonate)(PSS) (30 Нм) / активный слой (100 Нм) /Al (100 Нм) (рис. 3b).Параметры и текущее напряжение (I V) характеристики дляЭти солнечные элементы с различными слоями активных после отжига лечения(130 C, 10 мин) показаны на рис. 3 c, а соответствующиечисловые данные приведены в таблице 1. Как показано на рисунке 3c, opencircuitнапряжение (Voc) 0,43 V, короткого замыкания ток (ОАО) из 2,34мА/см2, и эффективность преобразования энергии (η) 0,47%получено для C60:P3HT системы при освещении AM1.5 (100 МВт/см2), в то время как С60-G:P3HT система показала η из1.22% ОАО 4.45 мА/см2 и Лос 0,56 против ясно,Таким образом использование С60 привитые графен как электронАкцептор в фотоактивного слое значительно улучшилось АОбез ущерба для Лос, уступая около 2,5 раза увеличениеэффективности преобразования энергии, по сравнению с коллегой C60:P3HT.Можно объяснить наблюдаемое повышение в ОАОулучшение транспорта электронов из-за присутствия С60 привитыеграфен. Как хорошо известно, электроны могут транспортировать к катодутолько путем прыжков между молекул C60 в PVs с C60:P3HT какактивный слой. Это ограничило бы эффективность зарядаиз-за рекомбинации возможных заряда во время относительно медленнопрыжковой процесс. С другой стороны, введение С60 привитыеграфен может предоставить прямую кондукции путь длятранспорт электронов через просачивание высоко проведения2D графен листы по всему составные слои. С работойфункция (4,5 eV) 39 ниже, чем самая низкая незанятой молекулярнаяОрбитальная (ЛЮМО) (4,4 eV) С60 и близко к работе функцииAl, графен может выступать в качестве электронного транспорта (ETL). Какпоказал на рисунке 3d, электроны захватили

Результаты (русский) 2:

между графеновых листов и С60.
20 Кроме того, следует отметить ,
что положение G полосы для графена (1602 см - 1
)
понизить до 1594 см - 1 (на 8 см? 1
) в литием графена, с
указанием переноса заряда в структура графена из
в center.26,35 лития напротив, положение G-диапазона для
C60-привитой графена показывает повышающей передачи на 7 см? 1 по сравнению
с литием графена, предполагая переносом заряда от
сети графена при Организации ковалентно связанный С60.
26 Эти результаты
согласуются со сценарием , схематически показанной на схеме 1.
с другой стороны, D-диапазон отношения интенсивностей G-диапазона (ID / IG) к
широко используемой в качестве меры для расстройства или степень
ковалентной модификации графеновым surface.36 в частности,
прививка C60 на графене должно привести к увеличению в
соотношении ID / IG. На первый взгляд, наблюдается небольшое снижение ID /
отношение IG от 0,98 для графена исходного материала до 0,91 для
С60-привитой графена на рисунке 2b может показаться удивительным.
Однако, важно отметить , что C60 был непосредственно прикреплен
на структура графена с помощью monoaddition (схема 1).
monoaddition мог бы эффективно расширить, а не
несвязной, sp2 сеть графена над химически
связанных фрагментов C60 и связанных с ними агрегатов по снижению
/ IG отношения ID, как показано на рисунке 2b. в
последнее время мы использовали P3HT привитым графен значительно
улучшить перенос дырок в бислой фотоэлектрического устройства, и ,
следовательно, общее performance.10 устройств Поскольку графен
сообщалось , чтобы показать самую высокую мобильность при комнатной температуры
как для дырок и переноса электронов среди всех известных углеродные
наноматериалы, 8 вновь синтезированный C60-привитым графена
(C60-G) листы имеют большие перспективы для полимерных ЛВ. Для того, чтобы
продемонстрировать потенциальные возможности применения фотоэлектрические, мы измерили
спектры оптического поглощения С60 / P3HT и C60-G / P3HT
композитных пленок по спину наносят на кварцевых пластин. Как можно видеть на
рисунке 3a, как С60 / P3HT и С60-G / P3HT пленки выставлены
две заметные пики поглощения; широкая полоса поглощения
более 500 нм , соответствующий P3HT , а другой около
340 нм от C60. По сравнению с пленкой C60 / P3HT, в P3HT
полосы поглощения для пленки C60-G / P3HT красно-сдвинута на 18 нм
с одновременным увеличением интенсивности поглощения более
500? 650 нм, предположительно из - за выравнивания полимерной цепи
вдоль C60 -G surface.37 Термический отжиг (130 ° с, 10 мин)
пленки C60-G / P3HT дальнейшее развитие оптического поглощения в
течение почти всей видимой области спектра , в то время как поглощение P3HT
пика красное смещение от 518 до 530 нм (рис 3а), что указывает на
образование более упорядоченной структуры полимера с дополнительными
преимуществами для фотоэлектрической application.38
Usingthe C60-G: P3HT (1: 1 вес / вес), С60: P3HT (1: 1 вес / вес),
или смесь С60 / G (то есть, 12% вес графен, физическую смесь
без химической функционализации): P3HT (1: 1 вес / вес) в качестве
активного слоя, мы изготовили серию насыпной гетеропереходных солнечных
элементов со структурой оксида индия и олова (МТО) / поли
(3,4-этилендиокситиофен) (PEDOT): поли (стиролсульфонат)
. (ПСС) (30 нм) / активный слой (100 нм) / Al (100 нм) (рис 3b)
параметры и ток ? напряжения (I мкВ) характеристики , в
этих солнечных элементов с различными активными слоями после отжига обработки
(130 ° с, 10 мин), показаны на рисунке 3в, а соответствующие
числовые данные приведены в таблице 1. Как показано на фиг.3С, opencircuit
напряжения (VOC) 0,43 V, короткого замыкания тока (ОНК) 2,34
мА / см2
, а эффективность преобразования мощности (η) 0,47% были
получены для C60: системы P3HT при освещении AM
1.5 ( 100 мВт / см2
), в то время как C60-G: система P3HT показала Н
1,22% с ОНК 4,45 мА / см2 и Voc 0,56 В. Очевидно,
поэтому, использование C60-привитой графена как электрон
акцепторов в светочувствительного слоя улучшила JSC значительно
не жертвуя Voc, получая об увеличении в 2,5 раза в
эффективности преобразования энергии по сравнению с С60:. контрагенте P3HT
Наблюдаемое усиление в оао может быть связано с
улучшением электронного транспорта в связи с наличием из С60-привитой
графена. Как хорошо известно, электроны могут транспортировать к катоду
только прыжками между молекулами С60 в ЛВ с С60: P3HT по мере того как
активного слоя. Это позволит ограничить эффективность сбора заряда
из - за возможной рекомбинации зарядов при относительно медленном
процессе скачкообразной перестройки частоты. В противоположность этому , введение С60-привитой
графена может обеспечить путь прямой проводимости для улучшенного
переноса электронов через просачивание высокопроводящих
2D графеновых листов по всему композитных слоев. С рабочей
функцией (? 4,5 эВ) 39 ниже самой низкой незанятой молекулярной
орбитали (НСМО) (? 4,4 эВ) С60 и близко TOTHE работы функции
Al, графен может выступать в качестве электронного транспортного слоя (ETL). Как
показал на рисунке 3d, электроны , захваченные

Результаты (русский) 3:

между графен бюллетени и c60.20, кроме того, следует отметитьчто g Band позиции (1602 cm1 графен)downshifted в 1594 cm1 (8 cm1) в lithiated графен,о том, за графен механизма передачилитий - центр. 26,35 напротив, g-band положениеc60 пересадили графен свидетельствует о котором на 7 cm1 в сравнениис lithiated графен, предложив за передачу отграфен сети в covalently связаны c60.26 эти результатыв соответствии со сценарием, схематически показанной на схеме 1.с другой стороны, d-band на g-band света передаточное число (ID / мг)широко используется в качестве меры за беспорядки или степенииз ковалентный изменение графен surface.36, в частности,о прививке c60 на графен должно увеличиться вid / IG соотношение.на первый взгляд, наблюдается незначительное снижение id /IG соотношение от 0,98 для исходного материала на 0,91 за графенв c60 пересадили графена в рис. может показаться удивительным.однако важно отметить, что c60 непосредственно придаетна графен рамки, через monoaddition (диаграмма 1).в monoaddition мог эффективно продлен, а неотключены, SP2 сети графен за химическисвязано c60 премии и связанных с ними агрегатов на снижениеid / IG соотношение, как показано на рис. 2.недавно мы использовали p3ht пересадили графен значительноповысить дыры перевозки в двухслойный фотоэлектрических устройство, итаким образом, общее устройство performance.10 с графенсообщалось, чтобы показать наивысший комнатной мобильностикак дыра и электронных транспортных среди всех известных углеродананоматериалы, 8 новых синтезированных c60 пересадили графен(c60-g) бюллетени имеют большие возможности для полимерных PVS.-продемонстрировать потенциал фотоэлектрических установок, мы измерилиоптические покрытия спектральный анализ c60 / p3ht и c60-g / p3htиз фильмов "покрытием на кварцевые плиты.как видно изрис. как c60 / p3ht и c60-g / p3ht фильмов показалдва видных покрытия пиков; широкую полосу поглощенияболее 500 нм, соответствующие p3ht и других около340 нм от c60.по сравнению с c60 / p3ht фильм, p3htполосу поглощения для c60-g / p3ht фильм красного перешли на 18.с этим увеличение поглощения света над500650 нм, предположительно в связи с полимерным цепи согласованиепо c60-g surface.37 термического отжига (130 с, 10 мин.)из c60-g / p3ht фильм еще более оптические покрытияна протяжении почти весь видимый региона, в то время как p3ht поглощенияпик красного перешли от 518 - 530 нм (рис.), с указаниемформирование более упорядоченной структуры с дополнительными полимеровпреимущества для фотоэлектрических application.38области c60-g: p3ht (1: 1, WT / WT), c60: p3ht (1: 1, WT / WT),или c60 / г смеси (например, 12 wt% графен, физической.без химических functionalization): p3ht (1: 1, WT / WT) какактивный слой, мы сфабрикованы серию массовых гетеропереход солнечнойклетки со структурой индий оксид олова (ито) / - -(3,4-ethylenedioxythiophene) (pedot): поли (styrenesulfonate)(псс) (30 нм) / активного слоя (100 нм) / аль - 100 нм) (диаграмма 3 b).параметры и currentvoltage (IV).солнечные элементы различных активных слоев, после лечения отжиг(130 с, 10 мин.), показаны на рисунке 3, в то время как соответствующаячисловые данные приводятся в таблице 1.как показано на диаграмме 3, opencircuitнапряжение (лос) 0,43 V, вспомогательное оборудование (оао) 2.34ма / см2и власть преобразования (η) 0,47%полученные за c60: p3ht системы в рамках освещения -1.5 (100 мвт / см2), а c60-g: p3ht показал η из системы1.22% с оао 4,45 ма / см2 и лос 0,56. ясно,таким образом, использование c60 пересадили графен как электронакцептор в photoactive слой более оао значительнобез ущерба для лос, приносит примерно в 2,5 раза увеличитьпреобразования энергии эффективность по сравнению с c60: p3ht коллегой.наблюдаемое расширение в оао может объяснятьсяулучшение электрон перевозок объясняется присутствием в c60 пересадилиграфен.как известно, электроны могут транспорта катодтолько скачет между c60 молекулы в PVS с c60: p3ht какактивный слой.это будет ограничивать плату эффективности сбораиз - за возможные обвинения в течение относительно медленно рекомбинациякак процесс.напротив, введение в действие c60 пересадилиграфен может стать прямой путь для проведения болееэлектрон транспорта за счет просачивание весьма проведение2d графен бюллетени в композиционных слоев.с работыфункции (4.5 EV) 39 ниже минимальной пассажиров молекулярнойорбитальные (lumo) (4.4 эв) c60 и близко к работе функция- графен может выступать в качестве электрона транспорта слой (ты).какпоказал рисунок 3D, электроны в плен