[发明专利]石墨烯-氧化镉染料敏化太阳能电池工作电极制备方法

摘要

本发明提供的石墨烯‑氧化镉染料敏化太阳能电池工作电极制备方法包括：先制备氧化镉纳米带晶体和氧化石墨烯胶状悬浮溶液，然后采用氧化镉纳米带晶体和氧化石墨烯胶状悬浮溶液为主要材料，以聚乙二醇、HNO₃和Triton X‑100乳化剂为辅助材料，制得石墨烯‑氧化镉水性浆料；再利用制得的石墨烯‑氧化镉水性浆料对FTO玻璃进行两次涂膜处理，然后再对经过两次涂膜处理后的FTO玻璃用0.5mmol/L的无水乙醇避光浸泡24h，最终得到石墨烯‑氧化镉纳米带染料敏化太阳电池工作电极。本发明提供的技术方案，将石墨烯特有的光学性能与氧化镉在光学元器件中的光学性能相结合，通过将石墨烯分散液作为添加剂，提高了氧化镉在太阳能电池板中的光能转化速率。

主权项

1.一种石墨烯‑氧化镉染料敏化太阳能电池工作电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备氧化镉纳米带晶体和氧化石墨烯胶状悬浮溶液；制备石墨烯‑氧化镉水性浆料：将每2g氧化镉纳米带晶体与1g聚乙二醇混合，并加入0.6g质量分数为10wt％的HNO₃作为分散剂，同时加入20mL氧化石墨烯胶状悬浮溶液，混合后进行8h行星球磨混料处理，再加入0.5mL的Triton X‑100乳化剂，超声处理30min使其完全分散，得到石墨烯‑氧化镉水性浆料；对FTO玻璃进行第一次涂膜处理：将制得的石墨烯‑氧化镉水性浆料均匀涂抹在经丙酮、去离子水超声清洗过的FTO玻璃上，涂膜厚度为100um，然后放入70℃的烘箱中烘烤1h；对FTO玻璃进行第二次涂膜处理：将经过第一次涂膜处理后的FTO玻璃从烘箱中取出，再涂抹一层石墨烯‑氧化镉水性浆料，涂膜厚度为100um，然后再放入马弗炉加温，加温速率为5℃/min，采用分段加温方式，从室温加热到600℃，每100℃作为一个加热区间，每达到一个加热区间保温10‑15min；获得石墨烯‑氧化镉染料敏化太阳电池工作电极：将经过第二次涂膜处理后的FTO玻璃从马弗炉中取出，将其温度降至室温，用0.5mmol/L的无水乙醇避光浸泡24h，得到石墨烯‑氧化镉纳米带染料敏化太阳电池工作电极。