[发明专利]一种石墨烯染料敏化太阳能电池

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电领域，尤其涉及一种石墨烯染料敏化太阳能电池。

背景技术

染料敏化太阳能电池，是一种低成本工艺简单的太阳能电池，可以制成大面积电池和柔性电池，应用领域广泛，其中染料敏化太阳能电池的光阳极材料，一般采用的是一层10～15微米厚的TiO2纳米多孔颗粒结构，这种结构主要作用是增加TiO2对染料的吸收，但是这种结构由于TiO2纳米颗粒高度的无序性，增加了注入电子在传输到电极的过程中被复合的概率，从而降低染料敏化太阳能电池的发电效率。

发明内容

在为了克服上述技术不足，本发明提供了一种石墨烯染料敏化太阳能电池，使其发电效率进一步提高。

一种石墨烯染料敏化太阳能电池，主要包括：包括光电极基板、光电极膜、与光电极对置的对电极基板、对电极膜、保持在光电极基板与对电极基板之间的电解质层、密封材料和电解质注入孔；光电极基板与对电极基板之间用密封材料固定，电解质注入孔设置在对电极基板上，通过电解质注入孔将电解质注入到光电极基板和对电极基板之间。

所述一种石墨烯染料敏化太阳能电池，其光电极基板与对电极基板采用透明玻璃。

所述一种石墨烯染料敏化太阳能电池，其光电极膜采用石墨烯和二氧化钛；银、石墨烯和二氧化钛；硫化镉、石墨烯和二氧化钛的其中一种复合膜。

所述一种石墨烯染料敏化太阳能电池，其对电极膜采用铂导电性复合物。

所述一种石墨烯染料敏化太阳能电池，其光电极基板与对电极基板之间的密封材料采用聚乙烯醇缩丁醛。

所述一种石墨烯染料敏化太阳能电池，其电解质采用I-/I3-电解质溶液。

附图说明 ：图1为一种石墨烯染料敏化太阳能电池示意图。

附图标记说明：1 光电极基板 2 光电极膜 3密封材料 4对电极基板 5对电极膜 6电解质 7 电解质注入孔。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种石墨烯染料敏化太阳能电池包括光电极基板1、光电极膜2、与光电极对置的对电极基板4、对电极膜5、保持在光电极基板1与对电极基板4之间的电解质层6、密封材料3和电解质7。

实施例1

（1）对电极制作：铂的导电复合物涂布在对电极基板上，放在马弗炉中在 300℃下烧结 0.5小时，冷却至室温，得对电极膜；

（2）光电极制作：

（a）取氧化石墨研碎，按1mg/ml配制悬浮液，超声处理1小时，得胶状氧化石墨烯悬浮液；

（b）按钛酸丁四酯：无水乙醇中：冰乙酸=2：6：1的比例，先剧烈搅拌钛酸丁四酯，滴加到无水乙醇中，再滴加冰乙酸，得b溶液；

（c）按二次水：无水乙醇=1：3的比例制成溶液，加入浓盐酸是PH值=2.3，得c溶液；

（d）将c溶液滴加到b溶液中搅拌一小时，将1份的聚乙二醇缓慢加入搅拌半小时；再将1份的1/mg/ml氧化石墨烯悬浮液缓慢加入，搅拌半小时，得d溶液；

（e）将清洁的光电极基板放入d溶液中，缓慢提拉一次，自然晾干；

（f）将光电极基板放入马弗炉中在450℃温度下，烧结0.5小时；

（g）将光电极基板板放入1mol/l的肼溶液中，反应10分钟，取出并用蒸馏水清洗干净，晾干，得光电极石墨烯和二氧化硅复合膜；

（3）电池制作：

将光电极膜与对电极膜相对，用聚乙烯醇缩丁醛热熔粘合固定，注入电解溶液，得

一种石墨烯染料敏化太阳能电池。

实施例2

（1）对电极制作：铂的导电复合物涂布在对电极基板上，放在马弗炉中在 300℃下烧结 0.5小时，冷却至室温，得对电极膜；

（2）光电极制作：

（a）取氧化石墨研碎，按1mg/ml配制悬浮液，超声处理1小时，得胶状氧化石墨烯悬浮液；

（b）按钛酸丁四酯：无水乙醇中：冰乙酸=2：6：1的比例，先剧烈搅拌钛酸丁四酯，滴加到无水乙醇中，再滴加冰乙酸，得b溶液；

（c）按二次水：无水乙醇=1：3的比例制成溶液，加入浓盐酸是PH值=2.3，得c溶液；

（d）将c溶液滴加到b溶液中搅拌一小时，将1份的聚乙二醇缓慢加入搅拌半小时；再将1份的1/mg/ml氧化石墨烯悬浮液缓慢加入，搅拌半小时，得d溶液；

（e）将清洁的光电极基板放入d溶液中，缓慢提拉一次，自然晾干；

（f）将光电极基板放入马弗炉中在450℃温度下，烧结0.5小时；