[发明专利]一种染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法

摘要

一种染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，涉及电极材料的制备。该光阳极由无机纳米颗粒、二氧化锰纳米材料以及石墨烯均匀混合涂覆在基底材料表面，其无机纳米颗粒、二氧化锰纳米材料及石墨烯占总质量的质量百分比分别为40%-83%、15%-20%、2%-40%。本发明制备的光阳极具有很好的导电性，很好的导热性及力学性能，且生产成本很低，制备方法简单，价格便宜，质量轻，具有溶液可处理性，成型加工好，不需大型复杂的仪器，可制备各种尺寸及形状的样品。此外，对于无机纳米颗粒、二氧化锰纳米材料以及石墨烯的混合比例给出了最佳的范围，在本发明提出的数值范围能够得到最佳性能的光阳极，在相同的实验条件下，能够得到较高光电转换效率的染料敏化太阳能电池。

主权项

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。