[0025] 以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0026] 实施例1
[0027] 一种太阳能石墨烯电池由透明导电玻璃基片、多孔石墨烯复合薄膜及染料敏化剂制备的光阳极，电解质溶液，和由透明导电玻璃基体、复合催化层和多孔碳膜制备的对电极以及将其密封固定的薄膜壳体组成，所述光阳极由多孔石墨烯复合薄膜涂覆于透明导电玻璃基片表面，染料敏化剂则牢固附着于多孔石墨烯复合薄膜上制备而成；所述的对电极是将碳浆料涂覆于透明导电玻璃基片表面形成多孔碳膜，复合催化剂涂覆于多孔碳膜形成复合催化层制备而成，而电解质溶液则置于染料敏化剂与复合催化层之间并通过薄膜式壳体将整个电池密封固定成一体；所述的透明导电玻璃基片为FTO。
[0028] 所述的太阳能石墨烯电池的生产方法，包括以下步骤：
[0029] ①将石墨烯研碎和水混合，配制成1mg/ml悬浮液，超声处理1h然后在悬浮液中加入异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，继续超声分散30min后将混合悬浮液置于反应罐中恒定温度90℃反应24h，再加入水合肼继续反应30min,同时反应罐中除去氧气通入氮气，待反应后用氨水调pH至9，控制离心机转速为2000r/min，离心处理10min,弃去上清液，得改性石墨烯；
[0030] ②将步骤①制备的改性石墨烯溶于水，超声处理至其完全溶解，再加入纳米陶瓷复合浆料，超声分散15min,然后均匀涂覆于FTO透明导电玻璃基体表面,放置在温度为40℃的环境中30h,依次用去离子水、乙醇清洗并置于真空炉内焙烧,控制温度250℃，压力8KPa下处理2小时，并且通入氦气，待焙烧后在FTO透明导电玻璃基体表面形成多孔石墨烯复合薄膜；所述的纳米陶瓷复合浆料制备方法：在真空搅拌机中按重量比1.5:1:1:7的比例加入纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化硅、纳米陶瓷混合，再加入总重量1.1倍的N-甲基吡咯烷酮混合搅拌速搅拌30min，抽真空，当真空度达到0.01MPa时，再持续抽3min，在真空状态下继续高速搅拌2h，即得纳米陶瓷复合浆料；
[0031] ③将步骤②制备完成的敷设有多孔石墨烯复合薄膜FTO透明导电玻璃基片置于1×10-4mol/L的染料敏化剂中，染色的同时控制微波频率1000MHZ，功率200w微波处理2h后，然后再进行250℃的烧结，得到光阳极；所述的染料敏化剂是将西番莲色素粉末、金莲花色素粉末、玫瑰茄色素粉末、绿茶色素粉末按照重量比1:1:1:1比例混合，再加入乙醇直至色素粉末完全溶解,调PH值为5，即得染料敏化剂；
[0032] ④将步骤①制备的改性石墨烯、聚吡咯、按质量比5:1混合,再加入总质量1.5％的硅烷偶联剂KH-540以及总质量1.5％的纳米纤维素混和均匀，至于磁力搅拌器中，搅拌10min,然后边搅拌边加入混合质量0.5％N-甲基-2-吡咯烷酮和混合质量0.1％氟丙烯酸酯，添加完毕后，继续搅拌20min，得碳浆料；
[0033] ⑤将FTO透明导电玻璃基片都先在热水中进行漂洗，然后在浓度为75％的乙醇中漂洗，然后50℃热风干燥至表面无水珠，将碳浆料均匀旋涂于FTO透明导电玻璃基片，控制转速1000r/min,涂覆时间控制在30s,再将涂覆了胶体的FTO透明导电玻璃基片在50℃真空干燥，在FTO透明导电玻璃基片表面形成多孔碳膜；
[0034] ⑥将复合催化剂均匀涂覆于多孔碳膜的表面形成复合催化层，然后将带有多孔碳膜、复合催化层的FTO透明导电玻璃基片，放置在温度为50℃的环境中干燥30h,得对电极；所述的复合催化剂是将步骤①制备的改性石墨烯和富勒烯C60按重量比1:2比例混合再加入－1
总质量50％浓度为0.02g/mL 的氯铂酸混合超声处理15min，再加入改性石墨烯质量5％的碳化钴钼和总质量1.2倍的的异丙醇超声处理10min,即得；
[0035] ⑦将光阳极和对电极按常规方法用热封薄膜、经热压机热压密封装配成一体，将电解质溶液注入封装处理后的光阳极与对电极之间，即得得石墨烯染料敏化太阳能电池。
[0036] 实施例2
[0037] 一种太阳能石墨烯电池由透明导电玻璃基片、多孔石墨烯复合薄膜及染料敏化剂制备的光阳极，电解质溶液，和由透明导电玻璃基体、复合催化层和多孔碳膜制备的对电极以及将其密封固定的薄膜壳体组成，所述光阳极由多孔石墨烯复合薄膜涂覆于透明导电玻璃基片表面，染料敏化剂则牢固附着于多孔石墨烯复合薄膜上制备而成；所述的对电极是将碳浆料涂覆于透明导电玻璃基片表面形成多孔碳膜，复合催化剂涂覆于多孔碳膜形成复合催化层制备而成，而电解质溶液则置于染料敏化剂与复合催化层之间并通过薄膜式壳体将整个电池密封固定成一体；所述的透明导电玻璃基片为FTO。
[0038] 进一步，所述的太阳能石墨烯电池的生产方法，包括以下步骤：
[0039] ①将石墨烯研碎和水混合，配制成1mg/ml悬浮液，超声处理1.5h然后在悬浮液中加入异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，继续超声分散30min后将混合悬浮液置于反应罐中恒定温度90℃反应24h，再加入水合肼继续反应30min,同时反应罐中除去氧气通入氮气，待反应后用氨水调pH至10，控制离心机转速为3000r/min，离心处理10min,弃去上清液，得改性石墨烯；
[0040] ②将步骤①制备的改性石墨烯溶于水，超声处理至其完全溶解，再加入纳米陶瓷复合浆料，超声分散15min,然后均匀涂覆于FTO透明导电玻璃基体表面,放置在温度为50℃的环境中40h,依次用去离子水、乙醇清洗并置于真空炉内焙烧,控制温度250℃，压力10KPa下处理3小时，并且通入氦气，待焙烧后在FTO透明导电玻璃基体表面形成多孔石墨烯复合薄膜；所述的纳米陶瓷复合浆料制备方法：在真空搅拌机中按重量比1.5:1:1:7的比例加入纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化硅、纳米陶瓷混合，再加入总重量1.1倍的N-甲基吡咯烷酮混合搅拌速搅拌30min，抽真空，当真空度达到0.01MPa时，再持续抽3min，在真空状态下继续高速搅拌2h，即得纳米陶瓷复合浆料；
[0041] ③将步骤②制备完成的敷设有多孔石墨烯复合薄膜FTO透明导电玻璃基片置于5×10-4mol/L的染料敏化剂中，染色的同时控制微波频率2000MHZ，功率300w微波处理3h后，然后再进行250℃的烧结，得到光阳极；所述的染料敏化剂是将西番莲色素粉末、金莲花色素粉末、玫瑰茄色素粉末、绿茶色素粉末按照重量比1:1:1:1比例混合，再加入乙醇直至色素粉末完全溶解,调PH值为6，即得染料敏化剂；
[0042] ④将步骤①制备的改性石墨烯、聚吡咯、按质量比5:1混合,再加入总质量1.5％的硅烷偶联剂KH-540以及总质量1.5％的纳米纤维素混和均匀，至于磁力搅拌器中，搅拌10min,然后边搅拌边加入混合质量0.5％N-甲基-2-吡咯烷酮和混合质量0.1％氟丙烯酸酯，添加完毕后，继续搅拌20min，得碳浆料；
[0043] ⑤将FTO透明导电玻璃基片都先在热水中进行漂洗，然后在浓度为75％的乙醇中漂洗，然后60℃热风干燥至表面无水珠，将碳浆料均匀旋涂于FTO透明导电玻璃基片，控制转速1000r/min,涂覆时间控制在30s,再将涂覆了胶体的FTO透明导电玻璃基片在50℃真空干燥，在FTO透明导电玻璃基片表面形成多孔碳膜；
[0044] ⑥将复合催化剂均匀涂覆于多孔碳膜的表面形成复合催化层，然后将带有多孔碳膜、复合催化层的FTO透明导电玻璃基片，放置在温度为60℃的环境中干燥40h,得对电极；所述的复合催化剂是将步骤①制备的改性石墨烯和富勒烯C60按重量比1:2比例混合再加入总质量60％浓度为0.02g/mL－1的氯铂酸混合超声处理20min，再加入改性石墨烯质量5％的碳化钴钼和总质量1.2倍的的异丙醇超声处理10min,即得；
[0045] ⑦将光阳极和对电极按常规方法用热封薄膜、经热压机热压密封装配成一体，将电解质溶液注入封装处理后的光阳极与对电极之间，即得得石墨烯染料敏化太阳能电池。
[0046] 实施例3
[0047] 一种太阳能石墨烯电池由透明导电玻璃基片、多孔石墨烯复合薄膜及染料敏化剂制备的光阳极，电解质溶液，和由透明导电玻璃基体、复合催化层和多孔碳膜制备的对电极以及将其密封固定的薄膜壳体组成，所述光阳极由多孔石墨烯复合薄膜涂覆于透明导电玻璃基片表面，染料敏化剂则牢固附着于多孔石墨烯复合薄膜上制备而成；所述的对电极是将碳浆料涂覆于透明导电玻璃基片表面形成多孔碳膜，复合催化剂涂覆于多孔碳膜形成复合催化层制备而成，而电解质溶液则置于染料敏化剂与复合催化层之间并通过薄膜式壳体将整个电池密封固定成一体；所述的透明导电玻璃基片为FTO。
[0048] 进一步，所述的太阳能石墨烯电池的生产方法，包括以下步骤：
[0049] ①将石墨烯研碎和水混合，配制成1mg/ml悬浮液，超声处理1.2h然后在悬浮液中加入异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，继续超声分散30min后将混合悬浮液置于反应罐中恒定温度90℃反应24h，再加入水合肼继续反应30min,同时反应罐中除去氧气通入氮气，待反应后用氨水调pH至9.5，控制离心机转速为2500r/min，离心处理10min,弃去上清液，得改性石墨烯；
[0050] ②将步骤①制备的改性石墨烯溶于水，超声处理至其完全溶解，再加入纳米陶瓷复合浆料，超声分散15min,然后均匀涂覆于FTO透明导电玻璃基体表面,放置在温度为45℃的环境中35h,依次用去离子水、乙醇清洗并置于真空炉内焙烧,控制温度250℃，压力9KPa下处理2.5小时，并且通入氦气，待焙烧后在FTO透明导电玻璃基体表面形成多孔石墨烯复合薄膜；所述的纳米陶瓷复合浆料制备方法：在真空搅拌机中按重量比1.5:1:1:7的比例加入纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化硅、纳米陶瓷混合，再加入总重量1.1倍的N-甲基吡咯烷酮混合搅拌速搅拌30min，抽真空，当真空度达到0.01MPa时，再持续抽3min，在真空状态下继续高速搅拌2h，即得纳米陶瓷复合浆料；
[0051] ③将步骤②制备完成的敷设有多孔石墨烯复合薄膜FTO透明导电玻璃基片置于3×10-4mol/L的染料敏化剂中，染色的同时控制微波频率1500MHZ，功率200-300w微波处理2.5h后，然后再进行250℃的烧结，得到光阳极；所述的染料敏化剂是将西番莲色素粉末、金莲花色素粉末、玫瑰茄色素粉末、绿茶色素粉末按照重量比1:1:1:1比例混合，再加入乙醇直至色素粉末完全溶解,调PH值为5.5，即得染料敏化剂；
[0052] ④将步骤①制备的改性石墨烯、聚吡咯、按质量比5:1混合,再加入总质量1.5％的硅烷偶联剂KH-540以及总质量1.5％的纳米纤维素混和均匀，至于磁力搅拌器中，搅拌10min,然后边搅拌边加入混合质量0.5％N-甲基-2-吡咯烷酮和混合质量0.1％氟丙烯酸酯，添加完毕后，继续搅拌20min，得碳浆料；
[0053] ⑤将FTO透明导电玻璃基片都先在热水中进行漂洗，然后在浓度为75％的乙醇中漂洗，然后55℃热风干燥至表面无水珠，将碳浆料均匀旋涂于FTO透明导电玻璃基片，控制转速1000r/min,涂覆时间控制在30s,再将涂覆了胶体的FTO透明导电玻璃基片在50℃真空干燥，在FTO透明导电玻璃基片表面形成多孔碳膜；
[0054] ⑥将复合催化剂均匀涂覆于多孔碳膜的表面形成复合催化层，然后将带有多孔碳膜、复合催化层的FTO透明导电玻璃基片，放置在温度为55℃的环境中干燥35h,得对电极；所述的复合催化剂是将步骤①制备的改性石墨烯和富勒烯C60按重量比1:2比例混合再加入总质量55％浓度为0.02g/mL－1的氯铂酸混合超声处理18min，再加入改性石墨烯质量5％的碳化钴钼和总质量1.2倍的的异丙醇超声处理10min,即得；
[0055] ⑦将光阳极和对电极按常规方法用热封薄膜、经热压机热压密封装配成一体，将电解质溶液注入封装处理后的光阳极与对电极之间，即得得石墨烯染料敏化太阳能电池。
[0056] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0057] 试验例1
[0058] 将专利申请号为2016109543483制备的染料敏化电池(对照)和本发明实施例1-3制备太阳能电池性能进行测试，其测试结果如表1所示。
[0059] 表1
[0060] 转换效率％ 填充因子 VOC(V) Jsc(mA/cm2)
实施例1 11.56％ 0.76 0.65 20.1
实施例2 11.78％ 0.78 0.64 20.3
实施例3 12.11％ 0.83 0.65 20.5
对照例 10.19％ 0.8 0.64 19.6
[0061] 由表1明显可知，与对照的染料敏化电池相比，本发明制备的太阳能石墨烯电池转换效率提高了1.92％，电池性能明显提升。
[0062] 试验例2
[0063] 不同的催化剂对太阳能电池性能的影响见表2
[0064] 表2
[0065]
[0066]
[0067] 由表2可知，当使用本发明的石墨烯和富勒烯C60复合碳材料，作为太阳能电池电解质溶液的催化剂时，电池的性能较佳，光电转换效率达到了12.1％，比使用金属铂时光电转换效率提高了1.1％。
[0068] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
