[发明专利]一种基于石墨烯量子点的全天候介孔敏化太阳能电池及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种基于石墨烯量子点的全天候介孔敏化太阳能电池及其制备方法和应用，本发明具体是将糖类在一定温度下回流加热熔融，最终制得石墨烯量子点，并将其分散在水中形成水溶液。本发明充分利用石墨烯量子点可调的光学带隙、光吸收以及多激子产生效应，进而组装成全天候介孔敏化太阳能电池。本发明的石墨烯量子点的制备方法简单、性能稳定、成本低廉、改进空间大，所组装的基于石墨烯量子点的全天候介孔敏化太阳能电池光电转换效率较高。

主权项

一种基于石墨烯量子点的全天候介孔敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：（1）、将糖类分散在水中配成糖类反应液；所述糖类为葡萄糖、麦芽糖醇或蔗糖中的一种；所述糖类反应液中糖类和水的质量比为1：0.3~1：0.5；（2）、在步骤（1）的糖类反应液中加入掺杂剂，并在160~180℃回流加热，颜色由无色变为黄色；所述掺杂剂为硫脲、尿素、氨水、二甲基甲酰胺、硫酸中的任意一种或两种；（3）、将步骤（2）得到的熔融的黄色胶体逐滴滴加到水中并剧烈搅拌，制备出石墨烯量子点水溶液；（4）、制备二氧化钛胶体，将二氧化钛胶体涂于导电玻璃基体上，经煅烧制备出多孔二氧化钛薄膜；（5）、将步骤（4）制备的二氧化钛薄膜浸入到步骤（3）中的石墨烯量子点水溶液中形成量子点敏化二氧化钛光阳极；（6）、将步骤（5）制备的量子点敏化二氧化钛光阳极上涂覆长余辉材料；（7）、配制含有氯铂酸的异丙醇溶液，用热解法在导电玻璃基底上制备铂对电极；（8）、将步骤（6）制备的附着长余辉材料的量子点敏化二氧化钛光阳极和步骤（7）制备的铂对电极组合，并在中间加入液体电解质组装成全天候介孔敏化太阳能电池。