[发明专利]一种石墨烯-氧化锌纳米管阵列染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法

摘要

本发明涉及太阳能电池领域，公开了一种石墨烯‑氧化锌纳米管阵列染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，本发明先制备氧化锌纳米管阵列，再用氨丙基三甲氧基硅烷和氧化锌纳米管阵列表面的羟基反应，形成复合物，再将羧基化的氧化石墨烯引入，使得石墨烯上的羧基与氨丙基三甲氧基硅烷上的氨基反应。使石墨烯与ZnO以化学键的形式结合，这种结合方式比单纯的物理作用要更牢固，化学键的存在大大提高了电子的迁移率也为下一步采用PDMS剥离纳米管更加容易进行，同时均匀致密地包裹在支撑材料表面的石墨烯，能够充分发挥支撑材料的保护作用，大大地提高了复合材料的化学稳定性，从而延长染料敏化电池的稳定性。

主权项

1.一种石墨烯‑氧化锌纳米管阵列染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：电化学沉积法制备氧化锌纳米棒阵列：采用二电极体系，将硝酸锌溶液作为电解液放置于水浴中恒温加热，将切好的锌箔和左右两端贴有绝缘胶带的导电玻璃分别作为电沉积的阳极和阴极接入电路，沉积结束后，将导电玻璃取出，用去离子水清洗烘干；步骤2：将步骤1得到的氧化锌纳米棒阵列浸入KOH溶液中，在水浴条件下恒温反应，得到氧化锌纳米管阵列；步骤3：偶联剂修饰氧化锌纳米管阵列：用水蒸气对氧化锌纳米管阵列进行熏蒸，自然干燥后将氧化锌纳米管阵列转移至氨丙基三甲氧基硅烷的丙酮溶液中，静置；用乙醇润洗，在干燥箱中固化；步骤4：氧化锌纳米管阵列/氧化石墨烯薄膜的制备：将导电玻璃/氧化锌纳米管阵列浸泡在GO‑COOH分散液中，水浴，干燥得到氧化锌纳米管阵列/氧化石墨烯薄膜；步骤5：氧化锌纳米管阵列/还原氧化石墨烯薄膜的制备：将覆有氧化锌纳米管阵列/氧化石墨烯薄膜的导电玻璃置于肼蒸汽下，60‑70℃，还原过夜；步骤6：将带有氧化锌纳米管阵列/还原氧化石墨烯薄膜的导电玻璃置于旋涂机中，旋涂PDMS，放于真空干燥箱内真空干燥，除去气泡，待其固化后，将氧化锌纳米管阵列/还原氧化石墨烯/PDMS薄膜从导电玻璃上剥离；步骤7，在室温下在氧化锌纳米管阵列/还原氧化石墨烯/PDMS薄膜表面涂覆染料，得到柔性的石墨烯‑氧化锌纳米管阵列染料敏化太阳能电池光阳极。