[发明专利]硫掺杂石墨烯及其制备方法和系统、太阳能电池

权利要求书

1.一种制备硫掺杂石墨烯的方法，其特征在于，包括：

(1)将高硫煤进行热解处理，以便得到热解油气和含硫半焦；

(2)向布置有铜基板的反应器中通入还原保护性气体，并且对所述铜基板进行预热；

(3)将所述含硫半焦进行催化气化裂解，以便得到裂解气；

(4)将所述裂解气供给至步骤(2)中的所述反应器中进行高温沉积，然后通入氢气或惰性气体对所述铜基板进行降温冷却，以便得到硫掺杂石墨烯。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述高硫煤中硫含量不低于3wt％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述热解处理的温度为800～950摄氏度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述还原性保护气体为氢气。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述氢气的气流为50～70sccm。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述预热的温度为200～600摄氏度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述催化气化裂解的温度为500～600摄氏度。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述高温沉积的温度为800～1000摄氏度。

9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述氢气气流为20～30sccm，所述惰性气体气流为80～100sccm。

10.一种实施权利要求1-9中任一项所述方法的制备硫掺杂石墨烯的系统，其特征在于，包括：

热解装置，所述热解装置具有高硫煤入口、热解油气出口和含硫半焦出口；

气化裂解装置，所述气化裂解装置具有含硫半焦入口和裂解气出口，所述含硫半焦入口与所述含硫半焦出口相连；

高温沉积反应器，所述高温沉积反应器具有还原保护性气体入口、裂解气入口、冷却气出口和硫掺杂石墨烯出口，所述裂解气入口与所述裂解气出口相连，并且所述高温沉积反应器内布置有铜基板。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述热解装置为流化床热解反应器或固定床热解反应器。

12.一种硫掺杂石墨烯，其特征在于，所述硫掺杂石墨烯是采用权利要求1-9中任一项所述的方法或权利要求10或11所述的系统制备得到的。

13.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的电极采用权利要求12中所述的硫掺杂石墨烯制备得到。