[发明专利]一种染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法

权利要求书

1.一种染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：以纳米结构的、大比表面积的石墨烯为原料，和无机纳米颗粒、二氧化锰纳米材料混合，涂覆在基底材料表面，制备染料敏化太阳能电池光阳极，制备方法包括如下步骤：

第一步：将具有水溶性的单层或多层石墨烯溶于水或者有机溶剂中，超声波处理至其完全溶解；石墨烯溶液的浓度为10.5-28mg/ml；

第二步：将无机纳米颗粒、二氧化锰纳米材料和第一步得到的石墨烯溶液混合均匀并进行超声分散，得到混合材料，其中无机纳米颗粒、二氧化锰纳米材料以及石墨烯占总质量的质量百分比分别为40%-83%、15%-20%、2%-40%；

第三步：将第二步得到混合材料制备到基底材料的表面上，常温下放置48h以上，晾干后获得单层或多层石墨烯的复合薄膜；

第四步：将第三步制备到基底材料表面获得的单层或多层石墨烯的复合薄膜，经过还原剂进行还原，获得基于单层或多层石墨烯的光阳极；或在氮气或氩气的保护下，于650-800℃焙烧后，获得基于单层或多层石墨烯的光阳极。

2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：所述无机纳米颗粒为TiO₂、ZnO、SnO₂、Nb₂O₅、Al₂O₃、In₂O₃、CuO、NiO、MgO、SiO₂中的一种或一种以上的氧化物。

3.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：所述基底材料为透明导电玻璃基底、金属基底、碳材料基底、聚乙烯、聚苯乙烯或聚酯高分子基底。

4.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：所述具有水溶性的单层或多层石墨烯通过石墨化学氧化方法或者石墨有机功能化方法获得。

5.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：所述第三步中的制备到基底材料的表面上的方法包括浸泡、旋涂或喷涂。

6.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：所述还原剂为纯肼溶液、肼蒸汽、水合肼蒸汽或硼氢化钠。

7.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂是丙酮或N，N-二甲基甲酰胺DMF。