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以鈦(III)離子製備石墨烯並將其應用於可撓式染料敏化太陽能電池

為了解決snow peak單層雙層的問題，作者洪凱翔 這樣論述：

本研究的第一部份是石墨烯的製備，我們主要是利用氧化還原的方式來製備少層堆疊的石墨烯。先利用Hummers法將石墨塊材剝離成片狀的氧化石墨烯，再利用鈦金屬在酸性溶液中解離出的鈦(III)離子來進行還原。我們發現當系統中同時存在著鈦金屬與鈦(III)離子時，其還原效果遠高於反應系統中僅存有鈦(III)離子。從X-ray光電子能譜儀的分析中得知，當系統為鈦以及鈦(III)離子共存時，其還原石墨烯具有極高的碳氧比(23.44)，且整個還原製程不需涉及高溫，非常適合用來製作軟性的石墨烯電極。 本研究的第二部分則是利用鈦(III)離子還原法，製做出軟性石墨烯電極，並應用於染料敏化太陽能電池的對電極。在

這一個部份，我們製備出了兩種不同結構的石墨烯電極，一個是緻密結構，一個是多孔性結構。而其光電轉換效率有非常大的差異，緻密結構的僅有1.61 %，而多孔性結構的可高達5.45 %，與白金電極非常接近(5.52 %)。我們以掃描式電子顯微鏡、電化學阻抗頻譜以及循環伏安法，來探討其石墨烯電極結構是如何影響光電轉換效率。在本章節的最後，我們進一步的附載少量的白金粒子於石墨烯上，其效率可提升到5.87 %。 本研究的第三部分為可撓式染料敏化太陽能電池。首先先針對附載白金粒子的石墨烯電極進行耐久度的測試，其石墨烯電極在經由1500次的撓曲之下，轉換效率從5.75 %衰退至5.09 %。再來是製備軟性的T

iO2工作電極，在經由一系列的優化處理後，其軟性工作電極的效率為4.85 %。我們進一步的將白金電極置換成附載白金粒子的軟性石墨烯電極，組裝成可撓式的染料敏化太陽能電池，其轉換效率可高達5.30 %。

真空蒸鍍聚合聚亞醯胺及其有機發光二極體特性研究

為了解決snow peak單層雙層的問題，作者陳世家 這樣論述：

本論文係利用真空蒸鍍聚合法（Vapor Deposition Polymerization，VDP）製備聚亞醯胺（Polyimide，PI）薄膜，因製程中無溶劑使用，因此可得到無雜質、無針孔、無溶劑殘留且厚度均勻之薄膜。有效的克服傳統濕式製程，溶液存在對薄膜性質所造成的影響。而在有機發光二極體方面之應用，則具有簡化及解決許多元件製程問題之優勢。 本研究中，真空蒸鍍聚合聚亞醯胺選用2,5-Bis(4-aminophenyl)-1,3,4-oxadiazole （BAO）及4,4'-(9-Fluorenylidene)dianiline （BAPF）兩種

二胺（Diamine）單體分別與4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride （6FDA）二酸酐單體進行聚合反應。 在薄膜製備製備及特性研究上，以傅立葉轉換紅外線光譜儀（FT-IR）鑑定薄膜結構並利用原子力顯微鏡（AFM）觀察薄膜表面性質。研究中觀察BAPF與6FDA兩單體於共蒸鍍後，熱亞醯胺化前FT-IR吸收光譜發現，並無1650㎝-1聚醯胺酸之吸收峰存在，可知BAPF與6FDA兩單體之反應性在VDP製程下，較BAO與6FDA之反應性低；而在熱亞醯胺化後，由於1380㎝-1及1720㎝-1吸收峰之明顯出現，顯示薄膜

已由未反應單體或聚醯胺酸結構轉變成聚亞醯胺結構。此外，利用原子力顯微鏡觀察薄膜表面結構，在VDP製程下 BAO-6FDA及BAPF-6FDA聚亞醯胺薄膜，均方根表面粗糙度各為8.81Å及4.74Å，其中BAO-6FDA聚亞醯胺薄膜如以傳統濕式製程製備，所得薄膜均方根表面粗糙度則為37.07Å。結果如預期般，顯示以相同單體不同製程，真空蒸鍍可得到較佳表面性質之薄膜。 在有機發光二極體特性研究中，發現以PI薄膜為發光層所製成之元件，單層結構即可得到波峰極寬並涵蓋整個可見光光譜之電激發光。而且成功藉由VDP製程將PI薄膜之厚度減低至150Å，大幅度的將BAO-6FDA及BAPF-

6FDA元件之啟動電壓降低至4.5V與7.5V；此外，藉由亮度-電流曲線圖可知，在VDP製程下BAPF-6FDA元件之發光效率較BAO-6FDA元件發光效率佳，由UV光譜及循環伏安計所建構之能階圖顯示：BAPF-6FDA的電子及電洞注入較為平衡。因此有較佳的發光效率。 在與傳統濕式製程所得元件性質之比較之下，光電性質結果顯示，利用VDP乾式製程，有較高的驅動電壓且較大的漏電流，此可能與由VDP製成所得的PI分子量較小，極性末端較多所致。另外，VDP製程的PI元件電激發光波峰有加寬之現象，可能也與此有關，因此VDP製程製備PI發光二極體仍有許多可研究討論的空間。