石墨烯发热膜的应用：透明发热膜

石墨烯优异的导电性能和超高的透光性能使其可应用于透明电极、太阳能电池电极、液晶显示等领域。目前应用于液晶显示、太阳能电池电极的主要是ITO、FTO（掺氟氧化锡），这类材料导电性好、对光透明，是很好的电极材料。然而这种利用金属氧化物镀膜的方法，也开始出现各种各样的问题，主要表现在：

1、地球上可利用的铟元素比较有限，估计10年之内可能耗尽，导致成本比较高；

2、这类材料在酸或碱的环境下不是很稳定，容易造成薄膜的脱落，可应用的范围受限；

3、离子很容易扩散到聚合物层；

4、这类材料在近红外光区域的透光性比较有限，即当光波长大于1200nm时，透光率显著下降，从而导致太阳光不能被充分利用；

5、由于FTO结构上的缺陷导致电流泄露。

基于以上原因，人们开始寻找一种新型的电极材料，要求具备较高的稳定性、高透光率和良好的导电性。此时，石墨烯发热膜的应用开始被广泛关注。理想单层石墨烯的透光率和导电率分别为98%和约100Ω/sq，适合用作透明导电材料。与传统的氧化铟锡和掺氟氧化锡电极相比，石墨烯薄膜具有较高的力学强度、柔韧性，较好的化学稳定性。

石墨烯发热膜的应用在物理、化学和力学性等方面的优势，能使其成为很多领域的宠儿，与石墨烯的制备一样，石墨烯发热膜的应用也是目前研究的热点。作为石墨烯最接近实用化的应用之一，透明导电薄膜有望成为目前普遍使用的ITO的替代材料，用于触摸板、柔性液晶面板、太阳能电池及有机EL(Electroluminescence，电致发光）照明等。石墨烯发热膜的应用和透明导电薄膜备受期待的原因在于石墨烯载流子迁移率较高且厚度薄。一般而言，高透明性与高导电性是相互矛盾的。从这一点来看，ITO正好处在透明性与导电性的此消彼长（Trade-off）关系的边缘线上。

而石墨烯发热膜的应用在理论上有望避开这种此消彼长的关系成为理想的透明导电膜。石墨烯的高载流子迁移率使其容易透过更宽波长范围的光，但导电性不受影响。因此，石墨烯薄膜有望成为划时代的透明导电膜。此外，与不适于弯曲的ITO相比，石墨烯薄膜还具备柔性好的优势。

石墨烯的超薄与高透明性，使得以其作为电极的导电基板比其他材料具有更优良的透光性，可取代透明导电的ITO电极用于有机太阳能电池。这些薄膜还可用于取代显示屏中的硅薄膜晶体管。石墨烯运送电子的速度比硅快几十倍，因而用石墨烯制成的晶体管运行速度更快、更省电。此外，触摸面板制品也不断问世。不仅如此，大尺寸石墨烯的制备方法完全适合于工业生产，而且相比于传统方法成本降低很多。