一种改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池及其制备方法与流程

文档序号:13567526阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池,其特征在于,所述的太阳能电池的结构从上到下依次为:金属正电极、多孔氧化锡薄膜、p型改性二氧化钛薄膜、n型石墨烯/白土膜、透明导电衬底和金属负电极。2.如权利要求1所述的改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池,其特征在于,所述的改性二氧化钛制备方法包括:①向1~3mol/L四溴化钛溶液中加入0.5~1.5mol/L尿素溶液,在40~50℃、60~90r/min搅拌条件下反应2~4h;②将液体转移至水热釜中,加入0.25mol/L的硅烷偶联剂溶液,同时加入0.5mol/L的PbI2溶液和0.5mol/L的CH3NH3I溶液,于150~200℃下水热反应4~7h,将所得产物过滤,洗涤,90~100℃下干燥0.5h,制得改性二氧化钛。3.如权利要求2所述的改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池,其特征在于,步骤①所述的四溴化钛溶液浓度为0.5~2mol/L。4.如权利要求2所述的改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池,其特征在于,步骤①和②所述的四溴化钛、尿素、硅烷偶联剂、PbI2和CH3NH3I之间的体积比为4:4:1:0.5~1:0.5~1,PbI2和CH3NH3I的体积相等。5.如权利要求1所述的改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池,其特征在于,所述的n型石墨烯/白土膜的材质,即石墨烯/白土复合材料的制备方法包括:①将1~3mol/L氧化石墨烯溶液加入4~7mol/L白土浆体,超声分散2~4小时,加入碱溶液至体系pH值为8~11,制得氧化石墨烯/白土复合悬浮液;②在40~60r/min搅拌条件下向步骤①所得的复合悬浮液中加入还原剂,反应30~60min,过滤,洗涤,70~80℃下干燥,制得石墨烯/白土复合材料。6.如权利要求5所述的改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池,其特征在于,步骤①所述的氧化石墨烯溶液和白土浆体体积比为1~3:1。7.如权利要求5所述的改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池,其特征在于,步骤①所述的碱溶液为碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。8.如权利要求5所述的改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池,其特征在于,步骤②所述的还原剂为尿素、水合肼、氨水中的一种。9.一种如权利要求1所述的改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括:①取一块干净的透明导电衬底,利用物理气相沉积法在透明导电衬底上沉积n型石墨烯/白土膜;②利用化学气相沉积法在n型石墨烯/白土膜上沉积p型改性二氧化钛薄膜,再在p型改性二氧化钛薄膜上蒸镀一层锡膜,利用电化学阳极氧化法将锡膜氧化制成多孔氧化锡薄膜;③利用丝网印刷法或激光刻槽埋珊从多孔氧化锡薄膜和透明导电衬底上分别引出金属正电极和金属负电极;④对步骤③得到的器件进行退火处理,制得改性二氧化钛和石墨烯/白土膜太阳能电池。
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