[发明专利]一种石墨烯太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制备技术领域，具体为一种石墨烯太阳能电池及其制备方法。

背景技术

随着科技日新月异的发展，光伏发电技术在国内外均得到了广泛的应用，其应用形式多种多样，应用场所分布广泛，主要用于大型地面光伏电站、住宅和商用建筑物的屋顶、建筑光伏建筑一体化、光伏路灯等。太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应，太阳能电池发电量与光照面积有关，光照面积越大，发电量越多，典型的光伏材料仅对特定频率和颜色的光发生反应，尤其对于红外线，大多数太阳能电池不吸收红外线，无法将其能量进行有效的利用，因此对于太阳能的利用效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯太阳能电池及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯太阳能电池，包括透明玻璃外壳体，所述透明玻璃外壳体顶部设置玻璃盖板，所述透明玻璃外壳体内腔放置由石墨烯发电材料，所述透明玻璃外壳体两侧分别设有电极片，所述电极片内侧通过引线连接石墨烯发电材料。

优选的，所述透明玻璃外壳体与玻璃盖板的组分完全一致，其组分按重量份数包括丙烯酸丁酯20-30份、氮化铝粉10-20份、硅微粉5-15份、纳米二氧化钛2-8份、二甲基硅油3-9份、高岭土8-16份、碳酸锶2-6份。

优选的，其组分优选的成分配比包括丙烯酸丁酯25份、氮化铝粉15份、硅微粉10份、纳米二氧化钛5份、二甲基硅油6份、高岭土12份、碳酸锶4份。

优选的，制备方法包括以下步骤：

A、将氮化铝粉、硅微粉、纳米二氧化钛、二甲基硅油、高岭土、碳酸锶混合后加入搅拌釜中搅拌，之后加入丙烯酸丁酯，搅拌速率为1000-3000转/分，搅拌时间为30min-50min，得到混合物；

B、将混合物加入刚玉坩埚中，并将刚玉坩埚置于硅钼棒炉中，将硅钼棒炉缓慢升温至1100-1300℃，将混合物熔化，之后恒温30min；

C、将熔化好的液体浇铸到石墨模具内，成型后立即转入箱式电阻炉中退火，退火温度500-800℃，时间为2min；之后缓慢降温至200℃后，自然冷却，得到透明玻璃外壳体；

D、之后采用同样方法制得玻璃盖板；

E、之后在透明玻璃外壳体两端穿孔；

F、之后将石墨烯发电材料置于透明玻璃外壳体中，两端接出引线，引线穿过孔与电极片连接；

G、最后盖上玻璃盖板并固定，即得到石墨烯太阳能电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构原理简单，制作方便，能够有效的提高太阳能的利用率；而且采用的透明玻璃外壳体具有保温、阻寒、防爆、耐腐蚀的优点，延长了太阳能电池的使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1、透明玻璃外壳体；2、玻璃盖板；3、石墨烯发电材料；4、电极片；5、引线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种石墨烯太阳能电池，包括透明玻璃外壳体1，透明玻璃外壳体1顶部设置玻璃盖板2，透明玻璃外壳体1内腔放置由石墨烯发电材料3，透明玻璃外壳体1两侧分别设有电极片4，电极片4内侧通过引线5连接石墨烯发电材料3。

本实施例中，透明玻璃外壳体与玻璃盖板的组分完全一致，其组分按重量份数包括丙烯酸丁酯20份、氮化铝粉10份、硅微粉5份、纳米二氧化钛2份、二甲基硅油3份、高岭土8份、碳酸锶2份。

本实施例的制备方法包括以下步骤：

A、将氮化铝粉、硅微粉、纳米二氧化钛、二甲基硅油、高岭土、碳酸锶混合后加入搅拌釜中搅拌，之后加入丙烯酸丁酯，搅拌速率为1000转/分，搅拌时间为30min，得到混合物；

B、将混合物加入刚玉坩埚中，并将刚玉坩埚置于硅钼棒炉中，将硅钼棒炉缓慢升温至1100℃，将混合物熔化，之后恒温30min；

C、将熔化好的液体浇铸到石墨模具内，成型后立即转入箱式电阻炉中退火，退火温度500℃，时间为2min；之后缓慢降温至200℃后，自然冷却，得到透明玻璃外壳体；

D、之后采用同样方法制得玻璃盖板；