[发明专利]染料敏化太阳能电池工作电极及其制备方法

权利要求书

1.染料敏化太阳能电池工作电极，其特征在于，所述染料敏化太阳能电池工作电极依次包括透明导电基底、Cu-MOF复合石墨烯材料纳米阵列和二氧化钛纳米阵列，其中Cu-MOF复合石墨烯材料纳米阵列和二氧化钛纳米阵列之间具有重叠部分。

2.一种根据权利要求1所述染料敏化太阳能电池工作电极的制备方法，包括在透明导电基底（1）上制备二氧化钛半导体材料，其特征在于，所述方法还包括：使用Cu-MOF复合石墨烯材料修饰所述染料敏化太阳能电池工作电极。

3.根据权利要求2所述的染料敏化太阳能电池工作电极的制备方法，其特征在于，制备方法具体为：

步骤一:制备Cu-MOF复合氧化石墨烯材料；

步骤二:将Cu-MOF复合氧化石墨烯材料在去离子水中分散成悬浮液；并使用透明导电基底采用循环伏安法扫描悬浮液，将Cu-MOF复合氧化石墨烯材料还原成Cu-MOF复合石墨烯材料并呈纳米阵列地修饰在所述透明导电基底表面；

步骤三:待所述步骤二步骤进行到1/2-3/4时，向其添加四氯化钛，同时滴加盐酸并持续采用循环伏安法扫描，使二氧化钛呈纳米阵列地生成在修饰有Cu-MOF复合石墨烯材料的导电基底上，且二氧化钛纳米阵列与Cu-MOF复合石墨烯材料纳米阵列具有重叠部分，形成修饰有Cu-MOF复合石墨烯材料纳米阵列和二氧化钛纳米阵列的导电基底；

步骤四:将修饰有Cu-MOF复合石墨烯材料纳米阵列和二氧化钛纳米阵列的导电基底用去离子水洗净并烘干，作为所述染料敏化太阳能电池工作电极。

4.根据权利要求3所述的染料敏化太阳能电池工作电极的制备方法，其特征在于，所述循环伏安法 扫描的扫描电势区间为-1.0-1.0V，扫描速率为100mV/s。

5.根据权利要求3所述的染料敏化太阳能电池工作电极的制备方法，其特征在于，所述Cu-MOF复合氧化石墨烯材料和四氯化钛的质量比为1:4-20。

6.根据权利要求3所述的染料敏化太阳能电池工作电极的制备方法，其特征在于，制备Cu-MOF复合氧化石墨烯材料的具体方法为：

S1:将1份氧化石墨烯加入到溶剂中，进行超声分散得到氧化石墨烯的分散液，再将6份的H₃BTC和13份的Cu（NO₃)₂﹒3H₂O溶解在氧化石墨烯的分散液中并使他们充分混合得到混合液；

S2:将混合液在85℃下加热18h以上，然后在室温下冷却，冷却后再抽滤，将抽滤得到的产物用DMF洗涤去除未反应的杂质，得到晶体；

S3:将得到的晶体置于65℃的真空干燥箱中干燥20h以上，得到所述Cu-MOF复合氧化石墨烯材料。

7.根据权利要求6所述的染料敏化太阳能电池工作电极的制备方法，其特征在于，所述溶剂由水、乙醇和DMF按质量比1:1:1混合。

8.染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述染料敏化太阳能电池的工作电极为权利要求1所述的染料敏化太阳能电池工作电极。