1.一种包含石墨烯基于双散射结构的太阳能电池光阳极,其特征在于,该光阳极为一种双散射结构的光电极,该光阳极包括透明导电基片、设于透明导电基片上的第一散射层以及设于第一散射层之上的第二散射层;其中,该第一散射层由TiO2空心球、WO3纳米颗粒、MnO2纳米颗粒和石墨烯组成,该第二散射层为TiO2纳米片结构。
2.根据权利要求1所述的光阳极,其特征在于,该第一散射层中,TiO2空心球、WO3纳米颗粒、MnO2纳米颗粒、石墨烯占第一散射层总质量的质量百分比分别为46%、24%、25%、5%。
3.根据权利要求2所述的光阳极,其特征在于,该第一散射层中,石墨烯为单层石墨烯。
4.根据权利要求3所述的光阳极,其特征在于,该第一散射层的制备过程为:
a)制备TiO2空心球:
将2.6g的Ti(SO4)2加入到150ml的蒸馏水中,搅拌30min;将0.41g的氟化铵和1.2g的尿素加入到上述溶液中,搅拌50min;将上述溶液转移到两个100ml水热釜中,在180℃下水热反应12h,反应结束后,收集水热釜中的白色沉淀并分别水洗和醇洗各3遍,然后在真空干燥箱中80℃下干燥8h,得到TiO2空心球粉末;
b)将单层石墨烯溶于丙酮中,超声处理至完全溶解,单层石墨烯的浓度为12.6mg/ml;
按照比例将TiO2空心球粉末、WO3纳米颗粒、MnO2纳米颗粒和上述得到的石墨烯溶液混合均匀,并超声分散,得到混合材料;将上述的混合材料旋涂到FTO基底上,放置60h以上晾干,然后将FTO基底放入水合肼蒸汽中进行还原,在氮气保护下,500℃煅烧10h,在FTO基底表面得到第一散射层。
5.根据权利要求1所述的光阳极,其特征在于,该第二散射层的制备过程为:
a)将25ml的Ti(OC4H9)4和3ml的HF加入到100ml聚四氟乙烯内衬的水热釜中,然后在180℃水热24h;水热结束后,收集白色沉淀物,分别用无水乙醇和去离子水反复冲洗,最后,将白色沉淀物转移到真空干燥箱中80℃下干燥8h,得到TiO2纳米片粉末;
b)然后取1.5g的TiO2纳米片粉末、5g的松油醇、8.5g 10%的乙基纤维素乙醇溶液、25ml的无水乙醇,将上述物质加入到50ml烧杯中,并在烧杯中放入磁子,微热搅拌,直到乙醇挥发变成粘性浆料,将该浆料滴加到FTO基底的第一散射层之上,用载玻片快速刮涂均匀,使浆料均匀铺展,晾干后,将其放入马弗炉中在450℃退火30min、500℃退火30min,煅烧结束后,得到第二散射层。