[实用新型]石墨烯基复合薄膜及自清洁太阳能薄膜电池

权利要求书

1.一种石墨烯基复合薄膜，其特征在于，包括：一石墨烯薄膜以及垂直生长于所述石墨烯薄膜上的纳米薄膜；所述纳米薄膜的平面与所述石墨烯薄膜垂直；所述纳米薄膜的底部与所述石墨烯薄膜通过化学键相键合；所述纳米薄膜的材料为半导体光催化材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜为两层原子层的石墨烯薄膜或三层原子层的石墨烯薄膜。

3.根据权利要求1所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，所述纳米薄膜具有多个微镂空结构，从而构成纳米网。

4.根据权利要求3所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，相邻的所述微镂空结构之间的间距不大于10nm。

5.根据权利要求3所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，所述纳米网由纳米线垂直于透明衬底生长且相邻纳米线的侧面相接触形成纳米薄膜，再经纳米薄膜刻蚀形成微镂空区域。

6.根据权利要求5所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，相接触的所述纳米线之间通过化学键相键合。

7.根据权利要求5所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，纳米线的直径即为所述纳米薄膜的厚度。

8.根据权利要求7所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，所述纳米薄膜的厚度不大于10nm。

9.根据权利要求1所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，所述半导体光催化材料为宽带隙半导体光催化材料。

10.根据权利要求9所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，所述宽带隙半导体光催化材料为钛合金纳米线和/或锌合金纳米线。

11.根据权利要求1所述的石墨烯基复合薄膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜上具有多个呈阵列排布的所述纳米薄膜。

12.一种石墨烯基自清洁太阳能薄膜电池，其从上到下依次设置有光透过层、透明电极层以及光转换层，入射光依次经光透过层和透明电极层，再进入光转换层，光转换层吸收了入射光之后进行光电转换而产生电；其特征在于，所述光透过层具有权利要求1所述的石墨烯基复合薄膜，其中，所述石墨烯薄膜的底部位于透明电极层上表面。

13.根据权利要求12所述的石墨烯基自清洁太阳能薄膜电池，其特征在于，所述透明电极层采用权利要求1所述的石墨烯基复合薄膜，在光透过层的石墨烯薄膜下表面接触设置有透明衬底层，透明电极层的石墨烯薄膜紧贴透明衬底层下表面，透明电极层的石墨烯基复合薄膜中的纳米薄膜位于其石墨烯薄膜的下表面。

14.根据权利要求12所述的石墨烯基自清洁太阳能薄膜电池，其特征在于，在所述光透过层上方设置有可伸缩柔性透明保护层，所述可伸缩柔性透明保护层与所述光透过层之间具有空隙，来避免所述可伸缩柔性透明保护层与所述光透过层相接触；所述可伸缩柔性透明保护层的边缘连接有绝缘支撑结构，绝缘支撑结构的底部环绕设置于相应的所述光透过层的边缘，从而支撑可伸缩柔性透明保护层；所述可伸缩柔性透明保护层通过伸展或卷曲来实现对所述光透过层的遮蔽或暴露。

15.根据权利要求14所述的石墨烯基自清洁太阳能薄膜电池，其特征在于，卷曲的状态包括从内到外一圈一圈的卷起来而形成一个卷。

16.根据权利要求14所述的石墨烯基自清洁太阳能薄膜电池，其特征在于，所述可伸缩柔性透明保护层具有两层，第一层为亲水性透明层，用于在光照强度低于所设定的光照强度阈值时保护光透过层，从而减少可伸缩柔性透明保护层和光透过层上的有机污染物；第二层为疏水性透明层，用于在环境湿度超过所设定的湿度阈值时保护光透过层，从而抑制水分进入所述光透过层和进入太阳能薄膜电池内；亲水性透明层和疏水性透明层的边缘之间连接有另一个绝缘支撑结构，用于隔离和支撑两层透明层。

17.根据权利要求16所述的石墨烯基自清洁太阳能薄膜电池，其特征在于，所述的绝缘支撑结构包括上绝缘支撑结构和下绝缘支撑结构；所述上绝缘支撑结构位于所述下绝缘支撑结构的顶部，且所述上绝缘支撑结构的宽度小于所述下绝缘支撑结构的宽度，使得下绝缘支撑结构位于上绝缘支撑结构内侧的部分暴露出来而用于支撑位于下绝缘支撑结构上的一层可伸缩柔性透明保护层；上绝缘支撑结构的顶部用于支撑位于上绝缘支撑结构上的一层可伸缩柔性透明保护层。