DE112011102747T5

DE112011102747T5 - Dotierte Graphendünnschichten mit verringertem Flächenwiderstand

Info

Publication number: DE112011102747T5
Application number: DE112011102747T
Authority: DE
Inventors: Ali Afzali-Ar-Dakani; Ageeth Anke Bol; George Stojan Tulevski
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: GlobalFoundries US Inc
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2013-07-11
Also published as: CN103081027A; CN103081027B; GB201303286D0; GB2496347A; WO2012022513A1; US20130011960A1; JP2013536149A; GB2496347B; US8853034B2; JP5753584B2; US8293607B2; US20120045865A1

Abstract

Es werden Techniken zum Erhöhen der Leitfähigkeit von Graphendünnschichten durch chemisches Dotieren bereitgestellt. Gemäß einem Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Erhöhen der Leitfähigkeit einer Graphendünnschicht die folgenden Schritte. Die Graphendünnschicht wird aus einer oder mehreren Graphenlagen gebildet. Die Graphenlagen werden mit einer Lösung eines Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt, das zum Dotieren der Graphenlagen dient, um deren Leitfähigkeit und dadurch die Gesamtleitfähigkeit der Dünnschicht zu erhöhen. Die Graphendünnschicht kann gebildet werden, bevor die Graphenlagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt werden. Alternativ können die Graphenlagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt werden, bevor die Graphendünnschicht gebildet wird. Es wird auch ein Verfahren zum Herstellen einer transparenten Elektrode aus einer Graphendünnschicht auf einer Fotovoltaikeinheit bereitgestellt.

Description

I. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Graphen und insbesondere Techniken zum Erhöhen der Leitfähigkeit von Graphendünnschichten durch chemisches Dotieren.
II. Hintergrund der Erfindung
Eine leitende transparente Elektrode stellt eine grundlegende Komponente einer Fotovoltaikzelle dar. Indiumzinnoxid (indium tin Oxide, ITO) wird gegenwärtig am häufigsten als transparentes Elektrodenmaterial verwendet. ITO bietet zwar ausgezeichnete optische und elektrische Eigenschaften, jedoch sind zur Herstellung einer ITO-Elektrode aufwendige Vakuumabscheidungstechniken erforderlich. ITO (und andere Metalloxide) weisen auch den Nachteil auf, spröde zu sein, und sind somit mit flexiblen Substraten inkompatibel. Außerdem erweist sich ITO aufgrund der steigenden Abbaukosten der Metalle für die Massenproduktion von Fotovoltaikzellen als immer unwirtschaftlichere Lösung.
Graphen wird als Substitut erster Wahl für ITO als transparentes Elektrodenmaterial in Fotovoltaikeinheiten angesehen, da es in Lösung verarbeitet werden kann, wodurch die Fertigungskosten für Fotovoltaikeinheiten deutlich gesenkt werden können und die Kompatibilität mit praktisch allen Substraten ermöglicht wird. Frisch präparierte Graphenlagen weisen je nach Fertigungsprozess üblicherweise einen Flächenwiderstand von ungefähr 250 Ohm pro Quadrat (Ohm/⎕) bis ungefähr 4.000 Ohm/⎕ auf. Damit sich Graphendünnschichten als transparentes Elektrodenmaterial in Fotovoltaikeinheiten eignen, muss der Flächenwiderstand der frisch präparierten transparenten Graphendünnschichten verringert werden.
Zum Verringern des Flächenwiderstands von Graphen können zwei Ansätze verfolgt werden: Übereinanderstapeln mehrerer Graphendünnschichten und/oder chemisches Dotieren. Durch das Stapeln von Graphendünnschichten werden im Wesentlichen zusätzliche Kanäle für den Ladungstransport geschaffen. Durch diesen Ansatz wird jedoch gleichzeitig die Transparenz des Systems verringert. Siehe zum Beispiel Li et al., „Transfer of Large-Area Graphene Films for High-Performance Transparent Conductive Electrodes", Nano Letters, Bd. 9, Nr. 12, S. 4359 bis 4363 (2009). Da die elektronischen Eigenschaften in den gestapelten Graphendünnschichten (stacked graphene films, SGF) im Wesentlichen erhalten bleiben, müssen auch alternative Lösungen wie beispielsweise Dotieren in Betracht gezogen werden. Siehe zum Beispiel Jung et al., „Charge Transfer Chemical Doping of Few Layer Graphenes: Charge Distribution and Band Gap Formation", Nano Letters, Bd. 9, Nr. 12, S. 4133 bis 4137 (2009) (im Folgenden als „Jung” bezeichnet).
Graphen wird als Halbmetall oder Halbleiter mit einer Bandlücke von null eingeordnet, bei dem die Zustandsdichte am Dirac-Punkt verschwindet. Undotiertes Graphen weist eine geringe Ladungsträgerdichte und somit einen hohen Flächenwiderstand auf, da seine Zustandsdichte am Dirac-Punkt verschwindet. Aufgrund unbeabsichtigt eingeführter Dotanden liegt das Fermi-Niveau von aus der Gasphase chemisch abgeschiedenen (CVD) Graphendünnschichten die der Luft ausgesetzt sind mit Sicherheit nicht am Dirac-Punkt, jedoch sollten durch chemisches Dotieren noch ausreichend Ladungsträger injiziert werden, um den Widerstand der Dünnschicht zu verringern. Das kann durch Injizieren von Ladungen erreicht werden, die das Fermi-Niveau verschieben, ohne das konjugierte Netzwerk zu unterbrechen. Siehe zum Beispiel „Jung”. Durch Dotieren von SGF wird das Fermi-Niveau weiter vom Dirac-Punkt weg verschoben, was zu einer starken Erhöhung der Leitfähigkeit führt. Siehe zum Beispiel Voggu et al., „Effects of Charge Transfer Interaction of Graphene with Electron Donor and Acceptor Molecules Examined Using Raman Spectroscopy and Cognate Techniques", J. Phys. Condens. Matter 20, S. 472204 (2008); Lu et al., „Tuning the Electronic Structure of Graphene by an Organic Molecule", J. Phys. Chem. B, 113, S. 2 bis 5 (2009) und Eberlein et al., „Doping of Graphene: Density Functional Calculations of Charge Transfer Between GaAs and Carbon Nanostructures", Phys. Rev. B, 78, S. 045403 bis 045408 (2008). Das Stapeln von Graphenlagen führt zu einer verringerten Transparenz der Graphendünnschichten, was für transparente Elektroden von Nachteil ist. Aktuelle Techniken zum Dotieren von Graphen verwenden Dotanden, die zeitlich instabil sind.
Deshalb wären Techniken zum Verringern des Flächenwiderstands von transparenten Graphendünnschichten wünschenswert.
III. Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt Techniken zum Erhöhen der Leitfähigkeit von Graphendünnschichten durch chemisches Dotieren bereit. Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zum Erhöhen der Leitfähigkeit einer Graphendünnschicht die folgenden Schritte auf. Die Graphendünnschicht wird aus einer oder mehreren Graphenlagen gebildet. Die Graphenlagen werden mit einer Lösung eines Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt, das zum Dotieren der Graphenschichten geeignet ist, um deren Leitfähigkeit und dadurch die Gesamtleitfähigkeit der Dünnschicht zu erhöhen. Die Graphendünnschicht kann gebildet werden, bevor die Graphenlagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt werden. Alternativ können die Graphenlagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt werden, bevor die Graphendünnschicht gebildet wird. Es wird auch ein Verfahren zum Herstellen einer transparenten Elektrode aus einer Graphendünnschicht auf einer Fotovoltaikeinheit bereitgestellt.
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung sowie weiterer Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung kann unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen gewonnen werden.
IV. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Schaubild, das eine beispielhafte Verfahrensweise zum Erhöhen der Leitfähigkeit einer transparenten Graphendünnschicht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2A ist ein Schaubild, das eine Fotovoltaikeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
2B ist ein Schaubild, das eine Graphendünnschicht veranschaulicht, die als transparente Elektrode dient, die auf einer Oberfläche der Fotovoltaikeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wurde.
V. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Hierin werden Techniken zum Verwenden einer Lösungschemie bereitgestellt, um Graphen stark zu dotieren und dadurch den Flächenwiderstand in transparenten Graphendünnschichten um einen Faktor von ungefähr zwei bis ungefähr vier zu verringern. 1 zeigt zum Beispiel ein Schaubild, das eine beispielhafte Verfahrensweise 100 zum Erhöhen der Leitfähigkeit einer transparenten Graphendünnschicht veranschaulicht.
In Schritt 102 werden unter Verwendung eines herkömmlichen Prozesses Graphenlagen präpariert. Zum Bilden der Graphenlagen kann, lediglich als Beispiel, die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) auf einem Metallsubstrat (z. B. auf einer Metallfolie) verwendet werden. Siehe zum Beispiel Li et al., „Large-Area Synthesis of High-Quality and Uniform Graphene Films an Copper Foils", Science, 324, S. 1312 bis 1314 (2009) (im Folgenden als „Li” bezeichnet) und Kim et al., „Large-Scale Pattern Growth of Graphene Films for Stretchable Transparent Electrodes", Nature, Bd. 457, S. 706 bis 710 (2009) (im Folgenden als „Kim” bezeichnet), deren beider Inhalte durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind. Auch das chemische Abschälen kann zum Bilden der Graphenlagen verwendet werden. Diese Techniken sind dem Fachmann bekannt und werden deshalb hierin nicht näher beschrieben. Wie oben ausgeführt weisen die frisch präparierten Graphenlagen je nach Herstellungsprozess typischerweise einen Flächenwiderstand von ungefähr 250 Ohm pro Quadrat (Ohm/⎕) bis ungefähr 4.000 Ohm/⎕ auf. Dem Fachmann ist bekannt, dass Flächenwiderstand und Leitfähigkeit reziprok voneinander abhängen, d. h. bei abnehmendem Flächenwiderstand nimmt die Leitfähigkeit zu und umgekehrt. Die vorliegenden Lehren bieten vorteilhafterweise Techniken zum Verringern des Flächenwiderstands/Erhöhen der Leitfähigkeit von aus diesen Graphenlagen gebildeter FilmeDünnschichten (siehe unten).
In Schritt 104 wird aus den Graphenlagen eine Dünnschicht gebildet. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird die Dünnschicht durch Abscheiden der Graphenlagen unter Verwendung von herkömmlichen Lift-off-Verfahren (siehe zum Beispiel „Li” und „Kim”) auf einem bestimmten Substrat gebildet, z. B. auf einer Fotovoltaikeinheit. Im Allgemeinen werden die Lagen übereinander abgeschieden, um die Dünnschicht zu bilden. Somit kann die Graphendünnschicht, lediglich als Beispiel, einen Stapel von fünf (auch als Graphenschichten bezeichneten) Graphenlagen aufweisen. Der Begriff „Substrat” dient dazu, um allgemein ein geeignetes Substrat zu bezeichnen, auf dem eine Graphendünnschicht abgeschieden werden soll. Bei dem Substrat kann es sich, lediglich als Beispiel, um eine Fotovoltaikeinheit handeln, auf der die Kohlenstoffröhrchen-Dünnschicht als transparentes Elektrodenmaterial abgeschieden wird.
In Schritt 106 wird eine Lösung hergestellt, die ein Einelektronen-Oxidationsmittel in einem Lösemittel enthält. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Einelektronen-Oxidationsmittel um Triethyloxoniumhexachlorantimonat. Als geeignete Lösemittel kommen infrage, ohne darauf beschränkt zu sein, eines oder mehrere von Methylenchlorid, Dimethylformamid (DMF), Chloroform und Aceton. Eine typische Lösung umfasst das Hinzugeben von 10 Milligramm (mg) des Einelektronen-Oxidationsmittels zu 10 Millilitern (ml) Lösemittel. Die Lösung wird gerührt oder mit Ultraschall angeregt, bis sich das Einelektronen-Oxidationsmittel vollständig in der Lösung auflöst.
In Schritt 108 wird die transparente Graphendünnschicht mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird die Dünnschicht für eine Dauer von mindestens ungefähr 10 Minuten, z. B. für eine Dauer von ungefähr 30 Minuten, mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels gesättigt. Wenn die Dünnschicht, lediglich als Beispiel als transparentes Elektrodenmaterial für eine Fotovoltaikeinheit verwendet wird, kann die Dünnschicht zuerst auf der Einheit abgeschieden und die Einheit mit der Dünnschicht mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt (z. B. gesättigt) werden. Nachdem die Dünnschicht für eine geeignete Zeitdauer behandelt und gesättigt worden ist, wird diese einfach der Lösung entnommen und mit einem geeigneten Lösemittel wie beispielsweise Aceton abgespült. Das Behandeln der Dünnschicht mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels dient dem Dotieren des Graphens.
Durch das Behandeln der Graphendünnschicht mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels wird das Fermi-Niveau weiter vom Dirac-Punkt weg verschoben, was zu einer starken Erhöhung der Leitfähigkeit und zur Verringerung des Flächenwiderstands führt, ohne das konjugierte Netzwerk zu unterbrechen.
Der Dotand verringert den Flächenwiderstand um mindestens einen Faktor zwei, d. h. um einen Faktor von ungefähr zwei bis ungefähr vier. Gemäß einer beispielhaften Implementierung der vorliegenden Techniken wurde, lediglich als Beispiel, eine fünf Lagen (Schichten) dicke Graphendünnschicht auf einem Quarzsubstrat mit einem Transmissionsgrad von 83 Prozent (%) bei 550 Nanometern (nm) und einem Flächenwiderstand von 460 Ohm/⎕ in eine Lösung von Triethyloxoniumhexachlorantimonat getaucht. Aufgrund der Dotierung des Graphens sank der Flächenwiderstand auf 120 Ohm/⎕, während die Transparenz unverändert blieb.
Ferner weist die dotierte Dünnschicht vorteilhafterweise im Vergleich zu anderen Dotierungsverfahren eine höhere Stabilität auf. Zum Beispiel bleiben gemäß den vorliegenden Techniken hergestellte dotierte Dünnschichten selbst nach mehreren Monaten stabil. Tatsächlich sollte der Prozess endlos andauern, insbesondere wenn die Fotovoltaikeinheit, die die vorliegende dotierte Dünnschicht enthält, z. B. in ein Polymer gekapselt wird. Das vorliegende Verfahren ist stabiler, da die Metallsalze einen Ladungs-Transfer-Komplex mit dem Graphen bilden, der nur schwer umkehrbar ist.
Alternativ können die Graphenlagen dotiert werden, bevor aus ihnen die Dünnschicht gebildet wird, und dieselben Ergebnisse können erzielt werden. Demgemäß wird in Schritt 110 die Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels, z. B. Triethyloxoniumhexachlorantimonat, in Methylenchlorid, DMF, Chloroform und/oder Aceton gebildet. Der Prozess zum Herstellen der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels wurde oben ausführlich beschrieben.
In Schritt 112 werden die Graphenlagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform werden die Lagen für eine Dauer von mindestens 10 Minuten, z. B. für eine Dauer von ungefähr 30 Minuten, mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels gesättigt. Gemäß der obigen Beschreibung dient die Behandlung der Lagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels dem Dotieren des Graphens. In Schritt 114 wird aus den (nunmehr dotierten) Graphenlagen eine Dünnschicht gebildet.
Wenn zum Erzeugen der Graphenlagen (siehe oben) das chemische Abschälen verwendet wird, besteht der Vorteil darin, dass die vorliegenden Techniken vollständig auf Lösungsbasis durchgeführt werden können, was für die Fotovoltaikfertigung einen großen Kostenvorteil bedeutet. Das liegt daran, dass die bei dem vorliegenden Prozess verwendeten Rohstoffe billiger sind (Kohlenstoff anstatt Indium (siehe oben)), dass der Prozess vollständig in Lösung stattfindet und keine teuren Vakuumabscheidungstechniken benötigt werden (siehe oben). Ferner ist der Dotierungsprozess von dem Verfahren unabhängig, das zum Abscheiden der Graphendünnschicht verwendet wird.
2A und 2B sind Schaubilder, die eine beispielhafte Verfahrensweise zum Herstellen einer transparenten Elektrode aus einer transparenten Graphendünnschicht auf einer Fotovoltaikeinheit veranschaulichen. 2A zeigt eine typische Fotovoltaikeinheit. Die Fotovoltaikeinheit beinhaltet eine Bodenelektrode 202, eine erste lichtelektrische Schicht 204 und eine zweite lichtelektrische Schicht 206. Lediglich als Beispiel können die erste und die zweite lichtelektrische Schicht so dotiert werden, dass sie entgegengesetzte Polaritäten aufweisen, z. B. ist eine Schicht mit einem Dotanden vom p-Typ und die andere Schicht mit einem Dotanden vom n-Typ dotiert. Bei diesem Beispiel würde zwischen den beiden lichtelektrischen Schichten ein p-n-Übergang gebildet. Eine solche typische Fotovoltaikeinheit dürfte dem Fachmann geläufig sein und wird daher hierin nicht näher beschrieben. Ferner dürfte dem Fachmann geläufig sein, dass eine Vielzahl verschiedener Konfigurationen von Fotovoltaikeinheiten möglich sind und die in 2A gezeigte Konfiguration lediglich die vorliegenden Techniken zur Herstellung einer transparenten Elektrode aus einer Graphendünnschicht mit erhöhter Leitfähigkeit auf der Fotovoltaikeinheit veranschaulichen soll.
2B zeigt, dass die Graphendünnschicht 208, die als transparente Elektrode dienen soll, auf einer Oberfläche der Fotovoltaikeinheit gebildet wurde, in diesem Fall auf einer Oberfläche der zweiten lichtelektrischen Schicht 206. Wie oben beschrieben kann die Leitfähigkeit der Graphendünnschicht durch Behandeln des Graphens mit einer Lösung erhöht werden, die ein Einelektronen-Oxidationsmittel (z. B. Triethyloxonium-hexachlorantimonat) enthält, indem entweder die einzelnen Lagen (d. h. vor dem Bilden der Dünnschicht) oder die Dünnschicht behandelt wird, um das Graphen zu dotieren. Lediglich als Beispiel kann die Fotovoltaikeinheit mit der darauf gebildeten Dünnschicht mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels behandelt (z. B. gesättigt) werden.
Wie oben erwähnt kann die Graphendünnschicht 208 auf eine Vielzahl verschiedener Arten auf der Oberfläche der Fotovoltaikeinheit gebildet werden. Lediglich als Beispiel kann die Graphendünnschicht 208 durch Abscheiden der Graphenlagen unter Verwendung einer Nasschemie auf der Oberfläche der Fotovoltaikeinheit gebildet werden.
Obwohl hierin anschauliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist klar, dass die Erfindung nicht genau auf diese Ausführungsformen beschränkt ist und dass der Fachmann verschiedene weitere Änderungen und Modifikationen vornehmen kann, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Li et al., „Transfer of Large-Area Graphene Films for High-Performance Transparent Conductive Electrodes”, Nano Letters, Bd. 9, Nr. 12, S. 4359 bis 4363 (2009) [0004]
Jung et al., „Charge Transfer Chemical Doping of Few Layer Graphenes: Charge Distribution and Band Gap Formation”, Nano Letters, Bd. 9, Nr. 12, S. 4133 bis 4137 (2009) [0004]
Voggu et al., „Effects of Charge Transfer Interaction of Graphene with Electron Donor and Acceptor Molecules Examined Using Raman Spectroscopy and Cognate Techniques”, J. Phys. Condens. Matter 20, S. 472204 (2008) [0005]
Lu et al., „Tuning the Electronic Structure of Graphene by an Organic Molecule”, J. Phys. Chem. B, 113, S. 2 bis 5 (2009) [0005]
Eberlein et al., „Doping of Graphene: Density Functional Calculations of Charge Transfer Between GaAs and Carbon Nanostructures”, Phys. Rev. B, 78, S. 045403 bis 045408 (2008) [0005]
Li et al., „Large-Area Synthesis of High-Quality and Uniform Graphene Films an Copper Foils”, Science, 324, S. 1312 bis 1314 (2009) [0013]
Kim et al., „Large-Scale Pattern Growth of Graphene Films for Stretchable Transparent Electrodes”, Nature, Bd. 457, S. 706 bis 710 (2009) [0013]

Claims

Verfahren zum Erhöhen der Leitfähigkeit einer Graphendünnschicht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bilden der Graphendünnschicht aus einer oder mehreren Graphenlagen; und Behandeln der Graphenlagen mit einer Lösung, welche ein Einelektronen-Oxidationsmittel aufweist, das zum Dotieren der Graphenlagen dient, um deren Leitfähigkeit und dadurch die Gesamtleitfähigkeit der Dünnschicht zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bildens der Graphendünnschicht vor dem Schritt des Behandelns der Graphenlagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Behandelns der Graphenlagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels vor dem Schritt des Bildens der Graphendünnschicht ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt aufweist: Herstellen der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels in einem Lösemittel.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner den Schritt aufweist: Rühren der Lösung, bis sich das Einelektronen-Oxidationsmittel vollständig auflöst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Einelektronen-Oxidationsmittel Triethyloxonium-hexachlorantimonat aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Lösemittel eines oder mehrere von Methylenchlorid, Dimethylformamid, Chloroform und Aceton aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Behandelns der Graphenlagen mit dem Einelektronen-Oxidationsmittel in Lösung den Schritt aufweist: Sättigen der Lagen in der Lösung.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Lagen für eine Dauer von ungefähr 30 Minuten in der Lösung gesättigt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner den Schritt aufweist: Abspülen der Lagen mit einem Lösemittel, nachdem der Schritt des Sättigens der Lagen in der Lösung ausgeführt wurde.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Lösemittel Aceton aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt aufweist: Abscheiden der Graphenlagen auf einem Substrat, um die Graphendünnschicht zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Graphenlagen unter Verwendung von Lift-off-Techniken auf dem Substrat abgeschieden werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Substrat mindestens einen Teil einer Fotovoltaikeinheit aufweist.
Graphendünnschicht mit einer erhöhten Leitfähigkeit, die durch das Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt wurde.
Verfahren zum Herstellen einer transparenten Elektrode aus einer Graphendünnschicht auf einer Fotovoltaikeinheit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bilden der Graphendünnschicht aus einer oder mehreren Graphenlagen; und Behandeln der Graphenlagen mit einer Lösung, welche ein Einelektronen-Oxidationsmittels aufweist, das zum Dotieren der Graphenlagen dient, um deren Leitfähigkeit und dadurch die Gesamtleitfähigkeit der Dünnschicht zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Bildens der Graphendünnschicht vor dem Schritt des Behandelns der Graphenlagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Behandelns der Graphenlagen mit der Lösung des Einelektronen-Oxidationsmittels vor dem Schritt des Bildens der Graphendünnschicht ausgeführt wird.