一种氮掺杂石墨烯对电极制备方法及其在染料敏化太阳能电池中的应用

摘要

本发明涉及光电转换领域，公开了一种氮掺杂石墨烯薄膜对电极的制备方法，具体地是将氧化石墨烯与尿素在酸性环境下进行非均相水热反应得到氮掺杂石墨烯浆料，而后应用刮刀方法制备对电极。同时，本发明公开了该对电极在同染料敏化太阳能电池中的应用。本发明的优点是：染料敏化太阳能电池的短路密度电流获得提高、改善了传统碳材料对电极填充因子低的缺陷，降低了生产成本，有利于染料敏化太阳能电池的广泛应用。

主权项

一种氮掺杂石墨烯对电极的制备方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：1）氮掺杂石墨烯浆料的制备将采用Hummer方法制备的一定氧原子含量的氧化石墨烯粉末，在机械搅拌条件下溶于去离子水中，配成一定浓度的氧化石墨烯水分散液,取50mL上述氧化石墨烯水分散液，加入一定质量的尿素和质量分数为98%的浓硫酸，搅拌15min，形成氧化石墨烯水热反应前驱体，将上述前驱体置于聚四氟乙烯反应釜中，在180^oC下反应一定时间，而后用一定体积比的去离子水和乙醇混合溶液洗涤所得沉淀物，得到pH值为7.0的氮掺杂石墨烯悬浮液，最后将该氮掺杂石墨烯悬浮液置于离心机中于3500rpm下离心分离30分钟得到氮杂石墨烯浆状物；2）使用刮刀方法将步骤1）中所得氮掺杂石墨烯浆状物涂布于1.5cm×2cm 方块电阻15Ω的FTO导电玻璃上，使用透明胶带将涂布石墨烯浆料层的厚度控制在60um，而后，将负载氮掺杂石墨烯的导电玻璃置于马弗炉于一定下烧结2小时，制得氮掺杂石墨烯对电极。