本發明涉及一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體及其制備與應用，屬于石墨烯材料及其制備與應用技術領域。

背景技術：

三維石墨烯粉體具有良好的導電性、大的比表面積、低的成本造價和一定程度上的電催化活性，其被認為是理想的染料敏化太陽能電池對電極用材料，但其如果想提供較好的催化活性，所需對電極厚度較大，而這卻不利于電池的后續封裝及實際應用，會增加電池成本，因此需要對石墨烯粉體改性修飾來增強石墨烯催化能力。

所以，提供一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體已成為本領域亟需解決的技術問題。

技術實現要素：

為了解決上述的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法。

本發明的目的還在于提供由上述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體。

本發明的目的還在于提供上述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體作為染料敏化太陽能電池對電極材料的應用。

本發明的目的又在于提供一種染料敏化太陽能電池，其包括由上述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體制備得到的對電極。

為達到上述目的，一方面，本發明提供了一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將烘干后的大比表面積三維石墨烯粉體置于等離子體設備腔室內的底部電極上，調整頂部電極使得底部電極與頂部電極之間保持一合適的間距，除去腔室內空氣，再向腔室內通入氮氣；

(2)、待等離子體設備腔室內壓力穩定后，打開高壓直流電源以穩定產生氮氣等離子體氣氛，并在該氣氛下進行三維石墨烯粉體的氮氣等離子體改性處理，處理結束后，得到所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體。

根據本發明所述的制備方法，其中，步驟(1)中所述烘干為本領域常規操作，本發明對烘干不作具體要求，只要保證可以完全去除大比表面積三維石墨烯粉體所含水分即可，在本發明具體實施方式中，該烘干過程在真空烘箱中實現，烘干溫度為40℃，烘干時間為2h。

根據本發明所述的制備方法，其中，本發明所用的等離子體設備為本領域使用的常規設備。

根據本發明所述的制備方法，優選地，所述大比表面積三維石墨烯粉體為具有邊緣拓撲缺陷結構的三維石墨烯粉體，其比表面積為1500-2000m²/g。

根據本發明所述的制備方法，在本發明具體實施方式中，所用大比表面積三維石墨烯粉體為采用流化床氣相化學沉積法(Guoqing Ning etal,Gram-scale synthesis of nanomesh grapheme with high surface area and its application in supercapacitor electrodes,Chem Commun,2011,47,5976-5978)生長的大比表面積三維石墨烯粉體。

根據本發明所述的制備方法，其中，步驟(1)中所述除去腔室內空氣操作為本領域常規操作，本發明對其不作具體要求，只要保證可以將腔室內空氣除盡即可，在本發明具體實施方式中，該除去腔室內空氣操作包括以下具體步驟：

利用真空泵先將腔室內的空氣抽干，然后通入氮氣，然后再將氮氣抽干，以除盡空氣。

根據本發明所述的制備方法，優選地，所述底部電極與頂部電極之間的間距為4-8mm。

根據本發明所述的制備方法，優選地，步驟(1)中向腔室內通入氮氣后保持腔室內的壓力為450-500Pa。

根據本發明所述的制備方法，優選地，步驟(1)中所述氮氣的流量為150-200sccm/min。

根據本發明所述的制備方法，優選地，步驟(2)中所述高壓直流電源的電壓為450-500V。

根據本發明所述的制備方法，優選地，步驟(2)中所述氮氣等離子體改性處理的處理溫度為30-50℃，處理時間為15-40min。

其中，開始階段等離子體設備腔室內基本保持在室溫，隨著反應時間的延長，設備溫度會稍微增加，處理溫度范圍在30-50℃。

另一方面，本發明還提供了上述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體；

優選地，該氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的比表面積為1800-2000m²/g，孔體積為2.8-3.1cm³g^-1，孔徑為2-9nm，導電率為3000-3200S m^-1。

又一方面，本發明還提供了上述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體作為染料敏化太陽能電池對電極材料的應用。

再一方面，本發明還提供了一種染料敏化太陽能電池，其包括由所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體制備得到的對電極。

本發明基于氮氣等離子體改性三維石墨烯粉體，在盡可能不改變三維石墨烯結構的前提下對其進行表面修飾改性，保證了改性后的石墨烯材料仍具有優異的導電性能；

同時，本發明制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體還具有較大的比表面積(超過1800m²g^-1)；

此外，于氮氣等離子體改性修飾過程中，通過控制等離子體的強度(改變電壓實現的)，在不明顯破壞三維石墨烯結構的前提下，本發明能夠實現邊緣選擇性摻雜氮原子并引入氮原子缺陷位點，因為邊緣的碳原子活性相對來說更高，會更容易與等離子體中的氮原子結合，因此結合雜原子氮和豐富的邊緣拓撲缺陷使本發明得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體具有優異的電催化性能。

同時，本發明所提供的氮氣等離子體改性三維石墨烯粉體的制備方法在接近室溫的溫度下即可進行，且簡便容易操作，能夠實現大批量制備，具有較強的普適性。

采用本發明制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體作為對電極材料組裝染料敏化太陽能電池，進而取代傳統電極材料Pt，可以明顯提升電池光伏效率，降低電池生產成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例1中制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體的SEM圖；

圖2為本發明實施例1中制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體的Raman圖；

圖3為本發明實施例1中制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體的XPS圖；

圖4為本發明實施例2中制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的SEM圖；

圖5為本發明實施例2中制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的Raman圖；

圖6為本發明實施例2中制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的XPS圖；

圖7為本發明實施例3中制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的SEM圖；

圖8為本發明實施例3中制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的Raman圖；

圖9為本發明實施例3中制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的XPS圖；

圖10為本發明實施例5中太陽能電池Ⅰ的光電流-光電壓曲線圖；

圖11為本發明實施例5中太陽能電池Ⅱ的光電流-光電壓曲線圖；

圖12為本發明實施例5中太陽能電池Ⅲ的光電流-光電壓曲線圖；

圖13為本發明實施例5中太陽能電池Ⅲ及Ⅳ的光電流-光電壓曲線對比圖；

圖14為一典型的光電流-光電壓曲線圖(光伏曲線圖)；

圖15為本發明所提供的等離子體設備結構示意圖。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現結合以下具體實施例及說明書附圖對本發明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。

實施例1

本實施例提供了一種采用垂直流化床氣相化學沉積法生長大比表面積三維石墨烯粉體的方法，其包括以下步驟：

常壓下，通入Ar(1000sccm/min)，將流化床中加熱爐升溫至950℃，升溫速率為5℃/min；到達反應溫度后，通入CH₄氣體(800sccm/min)；

同時從流化床頂端加入20g氧化鎂模板，反應時間20min；

到達反應時間后，停止通入CH₄氣體，停止加熱，自然冷卻至室溫。打開爐膛，取出黑色產物，酸洗純化去除模板，過濾后將其置于真空烘箱中于50℃烘干10h完全去除水分；從而得到大比表面積三維石墨烯粉體原料，該石墨烯粉體原料的比表面積為1900m²/g，孔體積為2.91cm³g^-1，孔徑為4.5nm，導電率為3000S m^-1。

對本實施例制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體原料分別進行掃描電鏡(SEM)分析、拉曼(Raman)分析及元素(XPS)分析，大比表面積三維石墨烯粉體的SEM圖、Raman圖及XPS圖分別如圖1-圖3所示，其中，Raman圖的縱坐標為強度(Intensity)、橫坐標為拉曼位移(Raman shift)；XPS圖的縱坐標為強度(Intensity)、橫坐標為電子結合能(Binding energy)。

從圖1-圖3中可以看出，本實施例制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體原料確實具有邊緣缺陷結構。

實施例2

本實施例提供了一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體置于真空烘箱內于40℃烘干2h，以完全去除水分；

(2)、將烘干后的大比表面積三維石墨烯粉體置于等離子體設備(結構示意圖如圖15所示)腔室內的底部電極上，調整頂部電極使得底部電極與頂部電極之間保持間距為6mm，接著利用真空泵先將腔室內空氣抽干，然后通入氮氣至常壓，接著再將氮氣抽干，最后再以流量為170sccm/min通入氮氣至腔室內壓力為470Pa；

(3)、待等離子體設備腔室內壓力穩定后，打開高壓直流電源調節電壓至480V，以穩定產生氮氣等離子體氣氛，并在該氣氛下進行三維石墨烯粉體的氮氣等離子體改性處理，38℃處理15min后，得到所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體，其中，該氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的比表面積為1921m²g^-1，孔體積為3.07cm³g^-1，孔徑為4.5nm，導電率為3075S m^-1。

對本實施例制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體分別進行掃描電鏡(SEM)分析、拉曼(Raman)分析及元素(XPS)分析，氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的SEM圖、Raman圖及XPS圖分別如圖4-圖6所示，其中，Raman圖的縱坐標為強度(Intensity)、橫坐標為拉曼位移(Raman shift)；XPS圖的縱坐標為強度(Intensity)、橫坐標為結合能(Binding energy)。

實施例3

本實施例提供了一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體置于真空烘箱內于40℃烘干2h，以完全去除水分；

(2)、將烘干后的大比表面積三維石墨烯粉體置于等離子體設備腔室內的底部電極上，調整頂部電極使得底部電極與頂部電極之間保持間距為6mm，接著利用真空泵先將腔室內空氣抽干，然后通入氮氣至常壓，接著再將氮氣抽干，最后再以流量為170sccm/min通入氮氣至腔室內壓力為470Pa；

(3)、待等離子體設備腔室內壓力穩定后，打開高壓直流電源調節電壓至480V，以穩定產生氮氣等離子體氣氛，并在該氣氛下進行三維石墨烯粉體的氮氣等離子體改性處理，38℃處理40min后，得到所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體，其中，該氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的比表面積為1917m²g^-1，孔體積為3.04cm³g^-1，孔徑為4.7nm，導電率為3175S m^-1。

對本實施例制備得到的氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體分別進行掃描電鏡(SEM)分析、拉曼(Raman)分析及元素(XPS)分析，氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的SEM圖、Raman圖及XPS圖分別如圖7-圖9所示，其中，Raman圖的縱坐標為強度(Intensity)、橫坐標為拉曼位移(Raman shift)；XPS圖的縱坐標為強度(Intensity)、橫坐標為結合能(Binding energy)。

從圖1、4、7中可以看出，本發明中的大比表面積三維石墨烯粉體經氮氣等離子體改性處理后，其結構未發生明顯變化。

從圖2、5、8中可以看出，本發明中的大比表面積三維石墨烯粉體經氮氣等離子體改性處理后，D峰強度值與G峰強度值之比發生了變化，隨著處理時間增加，D峰強度值與G峰強度值之比增加，說明大比表面積三維石墨烯粉體經氮氣等離子體改性處理后，確實有氮原子缺陷位點的引入。

從圖3、6、9中可以看出，本發明中的大比表面積三維石墨烯粉體經氮氣等離子體改性處理后，XPS圖中出現明顯的氮元素的峰，說明氮氣等離子體處理過程中，確實有雜原子氮的引入改性處理后的大比表面積三維石墨烯粉體中。

實施例4

本發明提供了一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體置于真空烘箱內于40℃烘干2h，以完全去除水分；

(2)、將烘干后的大比表面積三維石墨烯粉體置于等離子體設備腔室內的底部電極上，調整頂部電極使得底部電極與頂部電極之間保持間距為4mm，接著利用真空泵先將腔室內空氣抽干，然后通入氮氣至常壓，接著再將氮氣抽干，最后再以流量為170sccm/min通入氮氣至腔室內壓力為470Pa；

(3)、待等離子體設備腔室內壓力穩定后，打開高壓直流電源調節電壓至480V，以穩定產生氮氣等離子體氣氛，并在該氣氛下進行三維石墨烯粉體的氮氣等離子體改性處理，處理40min后，得到所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體。

實施例5

本發明提供了一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體置于真空烘箱內于40℃烘干2h，以完全去除水分；

(2)、將烘干后的大比表面積三維石墨烯粉體置于等離子體設備腔室內的底部電極上，調整頂部電極使得底部電極與頂部電極之間保持間距為8mm，接著利用真空泵先將腔室內空氣抽干，然后通入氮氣至常壓，接著再將氮氣抽干，最后再以流量為170sccm/min通入氮氣至腔室內壓力為470Pa；

(3)、待等離子體設備腔室內壓力穩定后，打開高壓直流電源調節電壓至480V，以穩定產生氮氣等離子體氣氛，并在該氣氛下進行三維石墨烯粉體的氮氣等離子體改性處理，處理40min后，得到所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體。

對比制備例1

本實施例提供了一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體置于真空烘箱內于40℃烘干2h，以完全去除水分；

(2)、將烘干后的大比表面積三維石墨烯粉體置于等離子體設備腔室內的底部電極上，調整頂部電極使得底部電極與頂部電極之間保持間距為6mm，接著利用真空泵先將腔室內空氣抽干，然后通入氮氣至常壓，接著再將氮氣抽干，最后再以流量為170sccm/min通入氮氣至腔室內壓力為470Pa；

(3)、待等離子體設備腔室內壓力穩定后，打開高壓直流電源調節電壓至400V，以穩定產生氮氣等離子體氣氛，并在該氣氛下進行三維石墨烯粉體的氮氣等離子體改性處理，處理40min后，得到所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體。

對比制備例2

本實施例提供了一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體置于真空烘箱內于40℃烘干2h，以完全去除水分；

(2)、將烘干后的大比表面積三維石墨烯粉體置于等離子體設備腔室內的底部電極上，調整頂部電極使得底部電極與頂部電極之間保持間距為6mm，接著利用真空泵先將腔室內空氣抽干，然后通入氮氣至常壓，接著再將氮氣抽干，最后再通入氮氣至腔室內壓力為470Pa；

(3)、待等離子體設備腔室內壓力穩定后，打開高壓直流電源調節電壓至550V，以穩定產生氮氣等離子體氣氛，并在該氣氛下進行三維石墨烯粉體的氮氣等離子體改性處理，處理40min后，得到所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體。

對比制備例3

本發明提供了一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體置于真空烘箱內于40℃烘干2h，以完全去除水分；

(2)、將烘干后的大比表面積三維石墨烯粉體置于等離子體設備腔室內的底部電極上，調整頂部電極使得底部電極與頂部電極之間保持間距為8mm，接著利用真空泵先將腔室內空氣抽干，然后通入氮氣至常壓，接著再將氮氣抽干，最后再通入氮氣至腔室內壓力為300Pa；

(3)、待等離子體設備腔室內壓力穩定后，打開高壓直流電源調節電壓至480V，以穩定產生氮氣等離子體氣氛，并在該氣氛下進行三維石墨烯粉體的氮氣等離子體改性處理，處理40min后，得到所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體。

對比制備例4

本發明提供了一種氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體置于真空烘箱內于40℃烘干2h，以完全去除水分；

(2)、將烘干后的大比表面積三維石墨烯粉體置于等離子體設備腔室內的底部電極上，調整頂部電極使得底部電極與頂部電極之間保持間距為6mm，接著利用真空泵先將腔室內空氣抽干，然后通入氮氣至常壓，接著再將氮氣抽干，最后再通入氮氣至腔室內壓力為550Pa；

(3)、待等離子體設備腔室內壓力穩定后，打開高壓直流電源調節電壓至480V，以穩定產生氮氣等離子體氣氛，并在該氣氛下進行三維石墨烯粉體的氮氣等離子體改性處理，處理40min后，得到所述氮氣等離子體改性的三維石墨烯粉體。

從上述制備實施例2-5及對比制備例1-4可知，對于電壓而言，如果電壓太大，等離子強度太大，會對三維石墨烯材料的結構產生影響，并且本發明通過判斷起弧的亮度來調控電壓，如果電壓太小，則不能起弧，因此本發明所用電壓為450-500V。

對于電極間距而言，間距越小，所產生的等離子體沖擊較強，也可能破壞三維石墨烯材料的結構，但是間距太大，等離子體起弧較弱，因此本發明控制電極間距為4-8mm。

對于氮氣壓力而言，如果氮氣壓力太小的話，不容易產生氮等離子體氣氛，但是壓力太大的話，等離子體的強度也會變得較大，進而有可能破壞三維石墨烯材料的結構，因此，本發明控制氮氣壓力為450-500Pa。

實施例6

本實施例進行了染料敏化太陽能電池的組裝，其包括以下步驟：

其中，1、光陽極的制備包括以下步驟：

依次使用丙酮、去離子水和乙醇對FTO導電玻璃超聲清洗20min。烘干后，將干凈FTO靜置在40mM的TiCl₄水溶液中，70℃油浴30min，使FTO表面形成一層TiO₂致密層。

完成后，用乙醇漂洗FTO表面，并放入馬弗爐內于450℃煅燒30min。待FTO自然冷卻后，用絲網印刷技術將商用TiO₂敏化層漿料12μm(粒徑：～20nm)和TiO₂反射層漿料2μm(～300nm左右)先后印刷在FTO上的TiO₂致密層表面，然后放入馬弗爐內于500℃煅燒30min。

待自然冷卻后，將附有TiO₂的FTO放入預先配好的0.3mM N719染料乙醇溶液中，室溫浸泡16h，然后，將取出的FTO玻璃用乙醇潤洗后，即得到TiO₂光陽極。

2、對電極膜的制備包括以下步驟：

分別取20mg實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體原料、實施例2、實施例3制備得到的氮氣等離子體改性的三維孔洞石墨烯粉體樣品，加入10mL異丙醇中，超聲分散1h形成均勻分散液；

用10mL注射器吸取5mL上述分散液，然后放入電噴霧裝置(本領域所用常規設備)中，通過微量注射泵控制進料流量為120μL min^-1，控制針尖與FTO之間水平距離為5cm；

打開高壓直流電源，設定電壓值為9kV，控制電噴霧的時間為5min，從而制備得到5μm厚度的氮摻雜三維石墨烯(氮氣等離子體改性的三維孔洞石墨烯)對電極薄膜均勻負載于FTO上，分別記為A對電極膜/FTO(以實施例1制備得到的大比表面積三維石墨烯粉體作為對電極材料)、B對電極膜/FTO(以實施例2制備得到的氮氣等離子體改性的三維孔洞石墨烯粉體作為對電極材料)及C對電極膜/FTO(以實施例3制備得到的氮氣等離子體改性的三維孔洞石墨烯粉體作為對電極材料)；

接著將得到的三塊對電極膜/FTO置于管式爐中，Ar氛圍下于200℃加熱30min，最終得到氮摻雜三維孔洞石墨烯對電極。

3、染料敏化太陽能電池的組裝包括以下步驟：

將35μm厚度的熱封膜置于制備好的TiO₂/FTO光陽極上，再將制備好的對電極膜(A、B及C)對齊放在熱封膜上；

然后用電池熱封裝機在2MPa、115℃、恒溫30s條件下將其熱封；

最后用注射器將電解液滴加到對電極背面的孔中，采用抽真空回填的方式將電解液注入到兩電極之間。其中，電解液是含有0.05M I₂，0.1M LiI，0.1M異硫氰酸胍，0.6M 1-丁基-3-甲基咪唑碘化物和0.5M 4-叔丁基吡啶的乙腈溶液；

本實施例中制備得到了三塊染料敏化太陽能電池，分別記為電池Ⅰ(A對電極膜/FTO)、電池Ⅱ(B對電極膜/FTO)及電池Ⅲ(C對電極膜/FTO)。

實施例7

本實施例對實施例6制備得到的染料敏化太陽能電池進行性能測試，該測試包括以下步驟：

將實施例6中封裝好的染料敏化太陽能電池Ⅰ-Ⅲ及本領域常規的以Pt為對電極材料制備得到的染料敏化太陽能電池(記為電池Ⅳ)分別用專用電池夾(太陽能電池測試系統自帶電池夾)將電池正負極夾住，形成測試回路，并將其置于太陽能電池測試系統中的模擬太陽光下，該太陽能電池測試系統為北京卓立漢光公司生產的Zolix SS150A型太陽光模擬器，光強為100mW cm^-2；

然后，接入計算機控制的Keithlet 2601數字源表，測試記錄所述太陽能電池的光電流-光電壓曲線。太陽能電池Ⅰ-Ⅳ的光電流-光電壓曲線如圖10-13所示，其中圖10-12中橫坐標為電壓(Voltage)，縱坐標為電流密度(Current density)。

從所述太陽能電池的光電流-光電壓曲線圖中可以直接得到對應太陽能電池光電性能的關鍵指標：短路電流(Short-circuit current density,J_sc)、開路電壓(Open-circuit voltage,V_oc)、填充因子(Filling factor,FF)和光電轉化效率(Power conversion efficiency,PCE)；

其中，短路電流為該曲線與曲線圖中Y軸的交點數值；

開路電壓為該曲線與曲線圖中X軸的交點數值；

填充因子為J_opt和V_opt的乘積與J_sc和V_oc的乘積之比；

光電轉換效率＝短路電流(J_sc)×開路電壓(V_oc)×填充因子(FF)；關于上述各參數的解釋說明，請參考圖14，其中，輸出功率最大時，對應的電流值為J_opt，此時對應的電壓值為V_opt。

綜上所述，由圖10-13可以得到太陽能電池Ⅰ-Ⅳ的短路電流(J_sc)、開路電壓(V_oc)、填充因子(FF)和光電轉化效率(PCE)等數據，見下表1所示。

表1

從表1中可以清晰看出，由氮氣等離子體改性的三維孔洞石墨烯粉體作為對電極材料制備得到的染料敏化太陽能電池的光電轉化效率明顯提升；與本領域常規的以Pt為對電極材料制備得到的染料敏化太陽能電池電池Ⅳ相比，本發明提供的由氮氣等離子體改性的三維孔洞石墨烯粉體作為對電極材料制備得到的染料敏化太陽能電池的光電轉化效率也得到了明顯提升。