[发明专利]一种能在雨天发电的染料敏化太阳能电池及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种能在雨天发电的染料敏化太阳能电池及其制备方法和应用，本发明具体是将氧化石墨烯通过电泳在ITO导电玻璃基体沉积并通过还原形成石墨烯电极，并在FTO导电玻璃基体沉积对电极或者使用铂片做对电极，与染料敏化太阳能电池结合形成新型太阳能电池。本发明充分利用石墨烯的稳定性高、导电性好以及对阳离子的吸附性强，并进行创造性设计，赋予染料敏化太阳能电池在雨天发电的性能。本发明提供的在雨天发电的太阳能电池的制备方法简单、性能稳定、成本低廉。

主权项

一种能在雨天发电的染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)、在冰浴条件下将石墨粉：硝酸钠：高锰酸钾按照质量比为1～2：1：5～8分散在浓硫酸中，搅拌制得混合溶液；(2)、移除冰浴，将所述溶液通过水浴加热至30～40ºC，并搅拌30～40分钟，再加入去离子水及双氧水直至气泡消失；(3)、再将溶液离心并清洗至上清液pH=3～4，将得到的混合物再次分散到水中并超声分散，离心去除黑色残渣获得均匀悬浮液；(4)、将硝酸铟溶解在乙酰丙酮中，并滴加二乙醇胺，配制浓度为0.1～0.2mol/L的硝酸铟乙酰丙酮溶液，在60℃～65℃下回流、搅拌；(5)、将氯化锡溶解在乙醇中，配制饱和氯化锡乙醇溶液；(6)、按铟/锡摩尔比为8～12：1将所述硝酸铟乙酰丙酮溶液与所述饱和氯化锡乙醇溶液混合，制备ITO溶胶；(7)、将步骤(6)中的ITO溶胶旋涂至FTO导电玻璃的玻璃面，经煅烧，制备得到沉积ITO/玻璃/FTO导电玻璃；(8)、在步骤（3）的均匀悬浮液中放入步骤（7）的ITO/玻璃/FTO导电玻璃，采用电泳法在ITO层沉积氧化石墨烯；(9)、将步骤（8）中负载氧化石墨烯的ITO/玻璃/FTO导电玻璃放入碘化氢中浸泡10～15小时还原，得到负载石墨烯的ITO/玻璃/FTO电极；(10)、在步骤（9）中的负载石墨烯的ITO/玻璃/FTO电极的FTO层上沉积对电极；(11)、制备二氧化钛胶体，将二氧化钛胶体涂于FTO导电玻璃基体上，高温煅烧制备介孔二氧化钛薄膜；(12)、将步骤（11）制备的二氧化钛薄膜浸入0.2～0.5mmol/L的染料中形成染料敏化二氧化钛光阳极；(13)、所述步骤（10）制备的负载石墨烯的ITO/玻璃/FTO对电极和步骤（12）制备的染料敏化二氧化钛光阳极组合，并在中间注入液体电解质组装成所述能在雨天发电的染料敏化太阳能电池。