石墨烯基薄膜太阳能电池

随着环境问题的日益严重，化石能源不受控制地引起的环境问题日益引起成年人的关注。人们渴望找到可再生，无污染的新能源来取代重污染的化石能源。作为地球声明的来源，太阳能一直是人们关注的对象。其中，太阳能柔性电池是其中一种应用。他们利用光敏材料的光生电子效应将光转换成电能。然而，传统的太阳能柔性电池使用ITO作为透明导电电极，其存在以下问题。首先，ITO存在重金属污染问题;第二，ITO导电性差，电子迁移率低，不利于光电子的传输。第三，ITO柔韧性较差，不适合柔性电极。因此，设计了高强度，高导电率，高透明度的石墨烯膜以克服上述ITO的问题。

干货——一种石墨烯基薄膜太阳能电池

通过控制石墨烯溶液的浓度，在AAO基膜上通过抽滤获得超薄氧化石墨烯膜;将AAO基膜（孔隙率40％）粘附到氧化石墨烯膜的表面上，形成石墨。烯烃薄膜的表面朝上，放置在水面上，按压AAO基膜，AAO基膜开始下沉，最后，AAO基膜下沉到杯子的底部，石墨烯膜（在虚线圆圈内漂浮在水面上。

漂浮在水面上的石墨烯膜用硅晶片从底部提起，使得石墨烯膜铺展在基板表面上，并且氧化石墨烯膜中的水分在室温下蒸发30分钟，并且测量氧化石墨烯膜的含水量。54重量％;将蒸发处理后的氧化石墨烯膜冷冻干燥，将氧化石墨烯膜从硅晶片表面剥离;表面有大量皱纹;通过原子力显微镜观察厚度为4nm。将氧化石墨烯膜在2000℃下进行热还原，并且在还原1小时后测量其电导率为0.5MS/m，并且石墨烯膜强度为10GPa。

上述石墨烯薄膜用作光阳极组装的有机薄膜太阳能电池1，与使用ITO作为光电阳极组装的染料敏化透明太阳能电池2相比，与传统的石墨烯相比，光电转换效率提高了91％。薄膜（在ITO上组装成光电阳极的染料敏化透明太阳能电池3具有37％的光电转换效率。当使用常规石墨烯薄膜（在ITO上旋涂）作为光电阳极时，在2400小时后，石墨烯薄膜可以由于微观结构的损坏，其导电率降低至48％，并且太阳能电池3的光电转换效率降低至44.本申请的石墨烯膜在3600小时后具有95％或更高的导电率。使用时，太阳能电池1的光电转换效率保持在97％以上。

干货——一种石墨烯基薄膜太阳能电池

通过控制石墨烯溶液的浓度，通过在AAO基膜上抽滤获得超薄还原氧化石墨烯膜;将AAO基膜的表面（孔隙率：60％）粘附到氧化石墨烯膜的表面上。将石墨烯膜面朝上放置，放置在水面上，压在AAO基膜的边缘上，并且AAO基膜开始下沉。最后，AAO基膜沉到杯底，石墨烯膜浮在水面上，石墨烯膜成功剥离。

漂浮在水面上的石墨烯膜用硅晶片从底部提起，使得石墨烯膜铺展在基板表面上，并且氧化石墨烯膜中的水分在室温下蒸发30分钟，并且测量氧化石墨烯膜的含水量。67重量％;将蒸发处理后的氧化石墨烯膜冷冻干燥，从硅晶片表面剥离氧化石墨烯膜，得到表面有皱褶的石墨烯膜，通过原子力显微镜观察，厚度为14nm。氧化石墨烯膜在2000℃下热还原，并且在还原1小时后其电导率为0.6MS/m，并且石墨烯膜强度为7GPa。上述石墨烯薄膜用作光阳极组件染料敏化薄膜太阳能电池1，与使用ITO作为光电阳极组装的染料敏化透明太阳能电池2相比，光电转换效率提高了87％。石墨。将烯烃膜（旋涂在ITO上）用作光电阳极组装的染料敏化透明太阳能电池3，其光电转换效率提高了29％。使用3600小时后，电导率为95％，太阳能电池1的光电转换效率为96％。通过控制石墨烯溶液的浓度，通过在AAO基膜上抽滤获得超薄还原氧化石墨烯膜;将AAO基膜的表面（孔隙率：60％）粘附到氧化石墨烯膜的表面上。将石墨烯膜面朝上放置，放置在水面上，压在AAO基膜的边缘上，并且AAO基膜开始下沉。最后，AAO基膜沉到杯底，石墨烯膜浮在水面上，石墨烯膜成功剥离。漂浮在水面上的石墨烯膜用硅晶片从底部提起，使得石墨烯膜铺展在基板表面上，并且氧化石墨烯膜中的水分在室温下蒸发30分钟，并且测量氧化石墨烯膜的含水量。75重量％;将蒸发处理后的氧化石墨烯膜冷冻干燥，从硅晶片表面剥离氧化石墨烯膜，得到表面具有皱褶的石墨烯膜，通过原子力显微镜观察其厚度为20nm。将氧化石墨烯膜在3000℃下进行热还原，并且在还原0.2小时后测量其电导率为0.8MS/m。石墨烯膜强度为9GPa。石墨烯膜用作正极，有机薄膜太阳能电池1用ITO组装作为光电阳极。与使用铂电极作为正电极组装的染料敏化透明太阳能电池2相比，光电转换效率提高了66％。作为正极组装的染料敏化透明太阳能电池3的常规石墨烯膜（旋涂在ITO上）具有13％的光电转换效率。使用3600小时后，电导率为96％，太阳能电池1的光电转换效率为97％。根据实施例2的过滤方法，通过在MCE基膜上抽滤，然后在具有还原的氧化石墨烯膜的MCE基膜的表面（孔隙率为60）获得厚度为14nm的还原氧化石墨烯膜。％）附上。将石墨烯膜的表面面朝上放置，放置在水面上，并按压MCE基膜的边缘，MCE基膜不下沉，并且石墨烯膜剥离失败。应注意，吸滤法目前被认为是制备石墨烯膜的最均匀的方法。在一定量的滤液下，可以通过控制浓度来控制石墨烯膜的厚度。最小厚度可以是石墨烯层。随着石墨烯浓度的增加，在压力的作用下，新添加的石墨烯逐渐填充到第一层石墨烯的间隙中，使第一层石墨烯逐渐完全填充，然后发展成第二层，这是不断重复的。在该步骤中，可以制备厚度跨越2层至数万石墨烯的石墨烯纳米膜。因此，本领域技术人员通过简单的实验参数调整可以获得厚度为4nm的石墨烯膜。