[发明专利]一种染料敏化太阳能电池对电极用石墨烯薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种染料敏化太阳能电池对电极用石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：采用N，N-二甲基甲酰胺（DMF）作为分散剂有效分散氧化石墨烯水溶液，然后采用喷雾法直接在预热的导电基底上沉积氧化石墨烯薄膜，最后通过肼蒸汽化学还原法以及高温煅烧等工艺还原氧化石墨烯薄膜以得到对电极用石墨烯薄膜。

2.一种染料敏化太阳能电池对电极用石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于制备步骤为: (1)首先采用Hummers法制备得到氧化石墨，采用转速10000 rpm离心分离所得氧化石墨并用去离子水反复洗涤，得到浓度为1~10 mg/mL的氧化石墨水溶液；(2) 向氧化石墨水溶液中添加N，N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液作为分散剂，并利用超声剥离法得到分散稳定的氧化石墨烯水溶液, 超声波振荡器的功率为800 Ｗ，超声波的频率为10 kHz；(3) 利用喷雾法将氧化石墨烯水溶液直接沉积在预热温度为150~300 ℃的导电基底上，得到氧化石墨烯薄膜；(4) 将氧化石墨烯薄膜置于25 ℃的烘箱中烘干，然后放入肼蒸汽中化学还原6~15 h，紧接着在氢气/氩气混合气体保护的高温炉中升温至400~500 ℃，保温1 h后降至室温，得到染料敏化太阳能电池对电极用石墨烯薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种染料敏化太阳能电池对电极用石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中添加N，N-二甲基甲酰胺的量占氧化石墨烯水溶液体积的0.1~1.0%。

4.根据权利要求2所述的一种染料敏化太阳能电池对电极用石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中喷枪口径为0.2~0.4 mm，喷枪口流速为2~5 mL/min，喷雾时间为5~60 s。

5.根据权利要求2所述的一种染料敏化太阳能电池对电极用石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中高温还原保护气体氩气与氢气混合气体的体积百分比例为5~9，升温和降温速率均为0.5~5 ℃/min，所得染料敏化太阳能电池对电极用石墨烯薄膜的厚度在20~300 nm为宜。