一种碳纳米管编织的石墨烯薄膜、制备方法及光伏应用

摘要

本发明公开了一种碳纳米管编织的石墨烯薄膜及其制备方法和在太阳能电池中的应用，属于纳米材料制备技术领域。该复合薄膜由石墨烯和穿插于其中的网状碳纳米管薄膜组成。其制备方法是首先在生长石墨烯的铜基底上平铺一层网状碳纳米管薄膜，之后在所述铜基底上生长石墨烯，得到碳纳米管编织的石墨烯薄膜。本发明还提供了所述碳纳米管编织的石墨烯薄膜在太阳能电池中的应用。一方面，经碳纳米管编织后石墨烯更加稳定，可实现石墨烯直接转移，避免了传统石墨烯转移过程中高分子的引入带来的残胶及石墨烯破损；而且碳纳米管编织的石墨烯较单纯石墨烯有更好的导电率，与硅形成的异质结太阳能电池具有更高的转换效率。

主权项

一种碳纳米管编织的石墨烯薄膜，该薄膜由石墨烯和网状碳纳米管薄膜组成，其特征在于，网状碳纳米管薄膜中的碳纳米管穿插于石墨烯中；使得单层碳纳米管薄膜能够支撑石墨烯，得到自支撑薄膜结构；所述“穿插”是指，碳纳米管穿过石墨烯单层，碳纳米管薄膜中一些或全部碳纳米管的一部分在石墨烯层下方，一部分在石墨烯层之中，其余部分在石墨烯层上方，形成“穿插”结构；所述石墨烯为单层、双层及少量多层石墨烯共同组成的薄膜；所述网状碳纳米管薄膜为单壁、双壁及少量多壁碳纳米管共同组成；所述碳纳米管编织的石墨烯薄膜的制备方法，包括如下步骤：(1)将网状碳纳米管薄膜转移到铜箔表面；(2)将表面铺有网状碳纳米管薄膜的铜箔放入管式炉中，低压条件下生长石墨烯，得到基底‑网状碳纳米管编织的石墨烯薄膜复合结构；(3)将铜箔取出，置于刻蚀液中除去铜基底，得到悬浮的碳纳米管编织的石墨烯薄膜。