Synthesis of Graphene-Like Materials for Organic Electronics Syntes av Grafenliknande Material för Organisk Elektronik Organisk elektronik, framförallt organisk fotovoltaisk teknik (OPV), organiska lysdioder (OLED) och organiska fälteffekttransistorer (OFET) har potentialen att påverka nästan alla delar i det moderna samhället. De kan komma att påverka hur vi lyser upp våra hem, hur vi sparar och återhämtar information och även hur vi driver elektronik. Jämfört med oorganisk elektronik har organisk elektronik attraherat stort intresse på grund av dess fördelar såsom lättviktighet, flexibilitet och möjligheten till billig produktion genom bearbetning i lösning. Dessvärre begränsas deras praktiska applikation av låg stabilitet och dålig prestanda. Därför finns det ett stort behov av att utveckla nya material för att förbättra prestandan hos organisk elektronik och ytterligare sänka produktionskostnaden.   Sen den banbrytande rapporten år 2004 av Geim och Novoselov (Nobelpriset I fysik 2010) har grafen attraherat mycket uppmärksamhet för ett stort antal användningsområden. Grafen är ett tunt lager av rent kol; det är ett enda tätt packat lager av kolatomer, sammanlänkade i hexagonal bikakestruktur. Det är det tunnaste kända materialet med endast en atoms tjocklek, det lättaste materialet (1 m2 väger runt 0,77 mg), det starkaste materialet (runt 100-300 gånger starkare än stål), det har även den högsta värmeledande- och elektriskt ledande förmågan vid rumstemperatur (elektronmobilitet på mer än 15 000 cm2V-1s-1). Det största hindret för kommersiell spridning är i dagsläget att produktion av högkvalitativ grafen är en mycket dyr och komplex process.  Inspirerad av de unika egenskaperna hos grafen och projektet Graphene Flagship som koordineras av Chalmers Tekniska Högskola, har vi planer att arbeta med syntesen av grafenliknande material för möjliga användningsområden inom organisk elektronik. Detta projekt har det ambitiösa målet att utveckla grafenliknande material som alternativ för transparenta elektroder, som ytskiktslager och som acceptormaterial för OPV, då grafen har både hög optisk transparens, elektrisk ledningsförmåga och mekanisk flexibilitet.   Projektet kommer att utföras i fyra arbetspaket (WPs). WP1 fokuserar på molekylär design och datorberäkningar av nya grafenstrukturer. Olika typer av grafener kommer att syntetiseras i WP2 med hjälp av resultaten från WP1. Materialet som syntetiseras i WP2 kommer att karakteriseras i WP3. Slutligen kommer material med lovande egenskaper i WP4 användas för att producera OPV-enheter, OLEDs och OFETs för att testa prestanda och stabilitet.    Projektledaren i Sverige är Dr. Ergang Wang och den internationella projektledaren är Prof. Wendimagegn Mammo från Etiopien. Tre doktorander kommer vara involverade i molekylär design och syntes. Deltagarna från Prof. Olle Inganäs och Prof. Magnus Berggren från Sverige kommer vara ansvariga för produktion av elektroniska enheter och utvärdera prestandan hos grafenerna. Årliga konferenser och regelbundna videokonferenser (var tredje månad) kommer hållas för att överse framstegen i projektet. För att utbyta kunskap och förstå varandra på ett bättre sätt kommer 6 utstationeringar hållas (3 i Sverige och 3 i Etiopien) under projektets livstid. Båda projektledarna (EW och WM) och doktorander kommer involveras i utstationeringarna. Varaktigheten kan vara en månad eller längre per tillfälle, beroende på omständigheterna.   Partnerskapet mellan de tre samarbetande universiteten och två kontinenterna utlovar att tillhandahålla den nödvändiga synergi mellan beräkning, kemisk syntes och enhetsproduktion och karakterisering som krävs för att nå de ambitiösa forskningsmålen och att leverera högkvalitativ, tvärdisciplinär forskning och erfarenhet, vilket krävs för förnyelsebara energiapplikationer. Vi tror att vår gemensamma ansträngning i detta samarbetsprojekt kommer att ge ett signifikant bidrag till kunskapsgapet i detta fält och kommer kunna leverera högkvalitativa grafenmaterial till den svenska forskarvärlden för vidare studier i fotofysik och optoelektronik. This project has the ambitious goal of developing graphenes as alternatives for transparent electrodes, interfacial layers and acceptor materials for organic solar cells as graphene possesses high optical transparency, electrical conductivity and mechanical flexibility. This is a multidisciplinary project, bringing together simulation and synthesis of graphenes, characterizations and the fabrication of electronic devices. Therefore, fours researchers with complementary background will join this project, in which E. Wang at Chalmers is the Swedish project leader and the international project leader is W. Mammo from Ethiopia. O. Inganäs and M. Berggren are participants from Sweden. Four PhD students from both Sweden and Ethiopia will be involved. Annual conferences and regular video conferences (every three months) will be held to monitor the progress of the project. The project will be explored through four work packages (WPs). WP1 focuses on molecular design and computational calculations of new graphene structures, which will be synthesized in WP2 and characterized in WP3. The performance of the materials in devices will be tested in WP4. We believe that the organic electronic community in Sweden will be well connected to the related research activities in Ethiopia and our concerted efforts will make significant contribution in filling the knowledge gap in this field and provide high quality graphene materials to the community of Swedish scientists for further studies.