[发明专利]染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极及其制备方法

权利要求书

1.一种染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极，包括基底，其特征在于：在所述基底表面上均匀固化有多层氮掺杂石墨烯的薄膜。

2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极，所述多层氮掺杂石墨烯膜的层数为2～5层，总厚度为0.1-15微米。

3.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极，其特征在于：所述基底为导电玻璃片、ITO导电聚酯片、钛片、透明聚酯片或玻璃片中的一种。

4.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极，其特征在于：所述将氮掺杂石墨烯膜固化到基底上的方法包括提拉、旋涂、滴涂、喷涂或印刷。

5.制备如权利要求1～4任一项所述染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.1采用水热法制备氮掺杂石墨烯；

5.2将制备好的氮掺杂石墨烯分散到溶剂中，通过超声和搅拌形成均匀稳定的分散液；所述溶剂为水、乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或二种任意比例的混合物；

5.3将基底预热至45～90℃，然后将分散液通过提拉、旋涂、滴涂、喷涂或印刷的方法均匀固化到基底表面，并在真空条件下干燥0.5～2小时，干燥温度为50～300℃，制得染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极。

6.根据权利要求5所述的染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极的制备方法，其特征在于，步骤5.1中，所述水热法制备氮掺杂石墨烯的具体步骤为：

6.1将30～80mg氧化石墨烯分散到100mL去离子水中，超声分散0.5～1小时，加入氨水1～2ml，调节溶液pH＝10～11；

6.2将上述溶液放入衬有聚四氟乙烯的水热釜中，在100～200℃下，水热反应8～24小时；

6.3自然冷却到室温后，过滤水热釜中的反应液，并用去离子水和乙醇多次冲洗滤出的产物，然后在50℃真空下干燥，制得氮掺杂石墨烯。

7.根据权利要求5所述的染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极的制备方法，其特征在于：步骤5.2中，所述分散液中氮掺杂石墨烯的浓度为0.1-1.5mg/mL。

8.根据权利要求5所述的染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极的制备方法，其特征在于：步骤5.2中，所述分散液中氮掺杂石墨烯的浓度为0.3-1.2mg/mL。

9.根据权利要求5所述的染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极的制备方法，其特征在于：步骤5.3中，所述干燥温度为80～200℃。