一种高质量、高原子厚度的新方法可能会带来了超轻、柔性的太阳能电池，以及新的发光器件和其他薄膜电子产品。
麻省理工学院开发的新制造工艺应易于扩大工业生产规模，他包含一个中间“缓冲”材料层，这是成功技术的关键。缓冲层可以方便地将厚度小于1纳米（十亿分之一米）的超薄石墨烯薄板从基板上提起，从而实现快速的逐卷制造。
在发表在《Advanced Functional Materials》上的一篇文章论文中，作者是博士后GiovanniAzzellino和MahdiTavakoli，教授是JingKong，TomasPalacios和Markus。
近年来，薄膜电子学的主要目标是寻找一种能够在开放环境中稳定工作的大面积、薄而透明的电极，他们被用于光电器件的各种应用中，这些设备不仅可以发光，如电脑和智能手机屏幕，还可以收集光，如太阳能电池。如今这种应用的标准是氧化铟锡（ITO），一种基于稀有昂贵化学元素的材料。
许多研究小组正试图寻找替代ITO的方法，重点关注有机和无机候选材料。石墨烯是纯碳的一种形式，他的原子排列成一个扁平的六边形阵列，他具有优良的电气和机械性能，他的厚度很薄，有物理弹性，他是由价廉物美的材料制成的。此外，正如Kong团队所证明的那样，他可以通过化学气相沉积（CVD）以铜为种子层很容易地生长成一个大的片状。然而对于设备应用来说，最困难的部分是找到一种方法从其原生铜基片上释放出石墨烯生长的CVD。
这种被称为石墨烯的转移过程的释放通常会导致薄膜中的网络撕裂、褶皱和缺陷，从而破坏薄膜的连续性，从而大大降低其导电性。Azzellino说：“现在有了新技术，我们可以可靠地制造大面积的石墨烯片，把他们转移到我们想要的任何基底上，转移的方式不会影响原始石墨烯片的电性能和机械性能。"
关键是缓冲层，他是由一种叫做对二甲苯的聚合物材料构成的，他的原子级与部署在他上面的石墨烯块一致。与石墨烯一样，对二甲苯也是通过CVD产生的，这简化了制造过程和可扩展性。
作为这项技术的示范，研究小组制作了一个概念验证用的太阳能电池，使用薄膜聚合物太阳能电池材料，以及新形成的石墨烯层作为电池的两个电极之一，以及对二甲苯层作为器件基板。他们测量了石墨烯薄膜在可见光下的透射率接近90%。
与基于ITO的最新设备相比，基于石墨烯的太阳能电池样机的单位重量输出功率增加了约36倍。他的单位面积材料也是透明电极的1/200。此外，与ITO相比，石墨烯有一个基本优势：石墨烯几乎是免费的，Azzellino。
他说：“基于石墨烯的超轻设备可以用于新一代的应用铺平道路”。“因此如果你考虑便携式设备，单位重量的功率将成为一个非常重要的数字。如果我们能在你的平板电脑上部署一个透明的太阳能电池来为平板电脑本身供电呢？虽然还需要进一步的开发，但这种应用程序最终应该通过新方法。"
缓冲器材料对二甲苯广泛应用于微电子工业中，通常用于电子设备的封装和保护。因此使用这种材料的供应链和设备已经变得非常普遍，Azzellino。在现有的三个对二甲苯中，团队的测试表明，其中一个有更多的多氯原子对二甲苯对于这个应用程序来说是最有效的。
当每一层石墨烯夹有在一起时，富氯的对二甲苯在靠近底层石墨烯的原子上具有进一步的优势，这为石墨烯提供了一种“掺杂”，最后为大面积石墨烯的导电性改善提供了一种更可靠、无损的方法，这与其他许多方法不同到目前为止已经被测试和报道过。
“石墨烯和对二甲苯胶片总是面对面，”说Azzellino。“所以基本上，兴奋剂总是存在的，所以优势是永久性。"
论文的标题是《Synergistic RolltoRoll Transfer and Doping of CVDGraphene Using Parylene for AmbientStable and UltraLightweight Photovoltaics》。