CN102522219A

CN102522219A - 一种量子点敏化太阳能电池及其制备方法

Info

Publication number: CN102522219A
Application number: CN2011104201487A
Authority: CN
Inventors: 陈静; 雷威; 张晓兵; 娄朝刚
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明涉及一种量子点敏化太阳能电池及其制备方法，量子点敏化太阳能电池包括导电基板、纳米半导体材料、电解液和对电极，其中：还包括石墨烯和量子点颗粒，石墨烯与纳米半导体材料按比例掺杂，得到石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜，石墨烯质量占纳米半导体材料质量的0.01%~10%，量子点颗粒采用电泳法吸附于纳米半导体晶膜上，电压在10-60V范围内；电压时间1-10分钟；使用的溶剂甲苯和乙腈比例范围为10:1~1:10；量子点的摩尔浓度为0.01~1M。本发明采用低压的电泳法不仅可以得到较平整的光阳极膜，同时可以控制量子点在复合膜上吸附的厚度，同时光电流值也得到提升，使得电池总光电转换效率提高。

Description

一种量子点敏化太阳能电池及其制备方法

技术领域

本发明属于太阳能电池材料领域，具体涉及一种量子点敏化太阳能电池及其制备方法。

背景技术

随着经济的迅速发展，人类对能源的需求量越来越大。太阳能作为一种清洁的可再生的能源，引起了人们的广泛关注。各国研究组都开始了对第三代太阳能电池——染料敏化太阳能电池的研究，其光电转化效率超过了11%，并且各项技术指标已经很接近实际应用的要求。近年来，作为染料的取代物，各种量子点材料被开发应用于太阳能电池中。和染料相比，量子点具有以下的优点：1.较低的成本；2.较高的消光系数以及合适的能带位置，可以把电子传输到载体的导带上；3.量子点的量子效应，使其能带大小可随着量子点尺寸调节控制；4.量子点具有多重激子产生效应，使得量子点的内部电光转化效率可以超过100%。

目前量子点敏化太阳能电池的效率仍旧比较低。如何提高电池的效率是研究的主要目的。石墨烯材料具有惊人的高电子迁移率，其数值超过15000 cm²/Vs。同时石墨烯还有巨大的比表面积（2630 m²/g²），有利于作为其它材料的载体。因而，可以将石墨烯作为导电荷传输层应用于太阳能电池中。石墨烯极高电子迁移率能够加速电子的转移，降低电子和空穴复合的几率，从而提高电池的寿命。同时光阳极膜质量和平整度直接决定了电池的总光电效率。而石墨掺杂的复合膜会在一定程度上降低光阳极膜的平整度，从而增大电池的漏电流。目前量子点吸附于半导体膜较常用的方法有：化学沉积法，化学吸附法。我们采用低压的电泳法不仅可以得到较平整的光阳极膜，同时可以控制量子点在复合膜上吸附的厚度。并且所制备的电池光电转换效率较其它吸附方法有较大的提高。

发明内容

技术问题：提供一种低压的电泳吸附法制备的量子点敏化太阳能电池及其制备方法，不仅可以得到较平整的光阳极膜，同时可以控制量子点在复合膜上吸附的厚度。

技术方案：一种量子点敏化太阳能电池，包括导电基板、纳米半导体材料、电解液和对电极，其中：还包括石墨烯和量子点颗粒，石墨烯与纳米半导体材料按比例掺杂，得到石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜，石墨烯质量占纳米半导体材料质量的0.01%~10%，量子点颗粒吸附于纳米半导体晶膜上。

所述的纳米半导体材料为二氧化钛，氧化锌，氧化锡中的一种或几种混合物。

所述的二氧化钛形貌为纳米颗粒、纳米棒、纳米带；所述的氧化锌形貌为纳米颗粒、纳米棒、纳米花、纳米球；所述的氧化锡形貌为纳米颗粒、中空纳米球。

所述量子点颗粒使用电泳的方法吸附于石墨烯和半导体材料的复合膜上，其电压在10-60 V范围内；电压时间1-10分钟；使用的溶剂甲苯和乙腈比例范围为10:1~1:10；量子点的摩尔浓度为0.01~1 M。

所述量子点为硫化镉、硒化镉、碲化镉、硫化铅、硒化铅中的一种或者几种。

所述的量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)、石墨烯的制备：每1g石墨中加入98%的浓H₂SO₄20-40 mL，冰浴条件下，加入KMnO₄粉末，KMnO₄与石墨的质量比为2：1 ~ 5：1，然后在30-40 ℃下持继搅拌1-3h，冷却、稀释；再用还原剂将Mn⁷⁺还原到Mn²⁺，过滤，清洗，干燥得到石墨氧化物粉末，然后溶于水并超声，用水合肼将石墨氧化物还原生成石墨烯；

(2)、石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜制备：取纳米半导体材料，加入碱性物质反应，温度130-180℃，反应时间2-24h，反应结束用去离子水清洗，干燥，然后与石墨烯掺杂，石墨烯质量占纳米半导体材料质量的0.01%~10%，制备成浆料，均匀涂布在FTO片上，烘箱烘干，置于马弗炉中烧至450 ℃，1 h后取出，得到石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜；

(3)、量子点吸附于石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜上：将油酸包裹的量子点溶解于甲苯和乙腈溶剂中，将两片相同的纳米半导体晶膜面对面放置在烧杯中，距离为3-8 mm，电压在10-60 V范围内，加电压1-10分钟后，使量子点吸附在正极的纳米半导体晶膜上，石墨烯掺杂的光阳极制作完成；

(4)、将光阳极与对电极组装成量子点敏化太阳能电池。

所述步骤(1)中还原剂为30%的H₂O₂。

所述步骤(2)中的纳米半导体材料为二氧化钛，氧化锌，氧化锡中的一种或几种。

所述步骤(2)中的碱性物质为氢氧化钠，六亚甲基四胺，二乙胺中的一种或几种混合物。

所述步骤(3)中，溶剂甲苯和乙腈比例范围为10:1~1:10；量子点的摩尔浓度为0.01~1 M；量子点为硫化镉、硒化镉、碲化镉、硫化铅、硒化铅中的一种或者几种。

有益效果：

（1）、采用低压的电泳法不仅可以得到较平整的光阳极膜，同时可以控制量子点在复合膜上吸附的厚度。

（2）、电泳法制备的光阳极，电子在光阳极中的传输速率提高，使得电子的复合几率减小，增大了电池的填充因子，同时光电流值也得到提升，使得电池总光电转换效率提高。

附图说明

图1是量子点敏化太阳能电池的结构，其中：1——导电基板，2——石墨烯，3——纳米半导体材料，4——量子点颗粒，5——电解液，6——对电极；

图2是实施例1石墨烯掺杂二氧化钛纳米带的光阳极的SEM图片；

图3 用化学法a和电泳法b将量子点吸附于复合膜上制作的电阳极的吸收强度图；

图4 用化学法a和电泳法b分别制备的电阳极的I-V曲线图。

具体实施方式

所述材料出处：1：硒粉购自Aldrich-Sigma公司，2：三辛基磷酸购自Aldrich-Sigma公司，3：十八烯购自Aldrich-Sigma公司。

实施例1

一种量子点敏化太阳能电池，包括：导电基板1、石墨烯2、纳米半导体材料3、CdSe量子点颗粒4、电解液5和对电极6构成。石墨烯2与纳米半导体材料3按比例掺杂，得到石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜，石墨烯质量占纳米半导体材料质量的0.1%， CdSe量子点颗粒4吸附于石墨烯2和纳米半导体材料3的复合膜上，制备方法如下：

（1）石墨烯的制备：在室温条件下，将50 mL的H₂SO₄加入到2 g石墨中混合；由于浓H₂SO₄和石墨的反应是放热反应，在冰浴条件下，将10 g KMnO₄粉末缓慢的以0.5-1.5g/min的速度加入到石墨中，因为反应过程中放热，等待温度冷却到室温条件下，再将混合物加热，在35 ℃下持继搅拌2 h，然后用冰浴冷却后，用350 mL的去离子水稀释。再用30%的H₂O₂将Mn⁷⁺还原到Mn²⁺，反应至溶液中没有气泡即停止反应。将反应液过滤，用1 M的HCl和去离子水清洗若干次，在60 ℃干燥24 h得到棕色石墨氧化物粉末。将粉末溶于水并超声30 min，得到石墨氧化物悬浊液。再使用水合肼将石墨氧化物还原生成石墨烯。

（2）使用水热法生长二氧化钛纳米带：取一定量的P25二氧化钛粉末，加入氢氧化钠后，放入反应釜中，130度加热24小时。反应产物用硝酸、去离子水清洗后，干燥得到二氧化钛纳米带粉末。将石墨烯与二氧化钛纳米带粉末以质量分数0.1%混合，制备成浆料后，将洗净的FTO片两边贴上胶带，用刮片将浆料在FTO上均匀涂上，再将胶带撕去。将电极放入普通烘箱加热到120 ℃，0.5 h后，取出。再将电极放至马弗炉烧至450 ℃，1 h后取出，得到石墨烯掺杂的TiO₂电极，厚度为4-5 μm。

（3）制备CdSe量子点颗粒：称取0.5 g 氧化镉（CdO），量取5.54 g 油酸和70 mL 十八烯放入三颈烧瓶中。在氩气保护下，将三颈烧瓶中的溶液搅拌并加热到180℃，使CdO溶解形成金黄色的镉前驱液。将10 mmol的硒粉（Se）溶解于2.5 g 三辛基磷酸（Ttioctyl phosphate,以下简称TOP）中，搅拌1 h使Se在TOP中分散均匀，得到硒前驱储备液。将三颈烧瓶内的溶液继续升温至275 ℃时，快速的将注射器中的硒前驱储备液注入到镉前驱液中，反应时间30 s。反应得到4 nm 的CdSe量子点颗粒。

（4）量子点吸附于石墨烯掺杂的纳米膜上：将0.01 M的油酸包裹的CdSe量子点溶解于体积比10：1的甲苯和乙腈溶剂中，将两片相同的半导体晶膜面对面放置在烧杯中，距离为5 mm，电压10 V，加电压1 min后，使量子点吸附在正极的半导体晶膜上。石墨烯掺杂的光阳极制作完成。

（5）将光阳极与对电极组装成量子点敏化太阳能电池。

将本发明采用电泳法制备的量子点敏化太阳能电池与化学法制备的量子点敏化太阳能电池比较，其量子点吸附于复合膜上的电阳极的吸收强度图如图3所示，可以看出使用电泳法吸附的量子点在复合膜上的强度要高于使用化学法吸附的量子点在复合膜上的强度；

图4 用化学法a和电泳法b分别制备的电阳极的I-V曲线图，可以看出，使用电泳法制备的电池在光电流上有明显的提高，同时填充因子也在提高，说明量子点在膜上的覆盖度提高，减小了电荷的复合几率，因而电池的总光电效率也有提升。

实施例2

一种量子点敏化太阳能电池，包括：导电基板1、石墨烯2、纳米半导体材料3、CdS量子点颗粒4、电解液5和对电极6构成。石墨烯2与纳米半导体材料3按比例掺杂，得到石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜，石墨烯质量占纳米半导体材料质量的0. 01%，CdS量子点颗粒4吸附于石墨烯2和纳米半导体材料3的复合膜上，制备方法如下：

（1）石墨烯的制备：在室温条件下，将40 mL的H₂SO₄加入到2 g石墨中混合；在冰浴条件下，将8 g KMnO₄粉末缓慢的加入到石墨粉中，等待温度冷却到室温条件下，将混合物在35 ℃下持继搅拌1 h，然后用冰浴冷却后，用350 mL的去离子水稀释。再用30%的H₂O₂将Mn⁷⁺还原到Mn²⁺，反应至溶液中没有气泡即停止反应。将反应液过滤，用1 M的HCl和去离子水清洗若干次，在60 ℃干燥24 h得到棕色石墨氧化物粉末。将粉末溶于水并超声30 min，得到石墨氧化物悬浊液。再使用水合肼将石墨氧化物还原生成石墨烯。

（2）使用水热法生长二氧化锌纳米棒：取一定量的硝酸锌，加入氢氧化钠和六亚甲基四胺，放入反应釜中，160度加热20小时。反应产物用去离子水清洗后，干燥得到氧化锌粉末。将石墨烯与氧化锌粉末以质量分数0.01%混合，制备成浆料后，将洗净的FTO片两边贴上胶带，用刮片将浆料在FTO上均匀涂上，再将胶带撕去。将电极放入普通烘箱加热到120 ℃，0.5 h后，取出。再将电极放至马弗炉烧至450 ℃，1 h后取出，得到石墨烯掺杂的氧化锌电极，厚度为4-5 μm。

（3）制备CdS量子点颗粒：称取0.5 g 氧化镉（CdO），量取5.54 g 油酸和70 mL 十八烯放入三颈烧瓶中。在氩气保护下，将三颈烧瓶中的溶液搅拌并加热到180℃，使CdO溶解形成金黄色的镉前驱液。将10 mmol的硫粉S溶解于2.5 g TOP中，搅拌1 h使S在TOP中分散均匀，得到硫前驱储备液。将三颈烧瓶内的溶液继续升温至245 ℃时，快速的将注射器中的硫前驱储备液注入到镉前驱液中，反应时间30 s。反应得到2.5 nm 的CdS量子点颗粒。

（4）量子点吸附于石墨烯掺杂的纳米膜上：将0.2 M的OA包裹的CdS量子点溶解于1：10的甲苯和乙腈溶剂中，将两片相同的半导体晶膜面对面放置在烧杯中，距离为4 mm，电压20 V，加电压3 min后，使量子点吸附在正极的半导体晶膜上。石墨烯掺杂的光阳极制作完成。

（5）将光阳极与对电极组装成量子点敏化太阳能电池。

实施例3

一种量子点敏化太阳能电池，包括：导电基板1、石墨烯2、纳米半导体材料3、CdTe量子点颗粒4、电解液5和对电极6构成。石墨烯2与纳米半导体材料3按比例掺杂，得到石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜，石墨烯质量占纳米半导体材料质量的1%，CdTe量子点颗粒4吸附于石墨烯2和纳米半导体材料3的复合膜上，制备方法如下：

（1）首先将化学法制备出的氧化的石墨烯：在室温条件下，将60 mL的H₂SO₄加入到2 g石墨中混合；在冰浴条件下，将7 g KMnO₄粉末缓慢的加入到石墨粉中，等待温度冷却到室温条件下，将混合物在40 ℃下持继搅拌2 h，然后用冰浴冷却后，用350 mL的去离子水稀释。再用30%的H₂O₂将Mn⁷⁺还原到Mn²⁺，反应至溶液中没有气泡即停止反应。将反应液过滤，用1 M的HCl和去离子水清洗若干次，在60 ℃干燥24 h得到棕色石墨氧化物粉末。将粉末溶于水并超声30 min，得到石墨氧化物悬浊液。再使用水合肼将石墨氧化物还原生成石墨烯。

（2）使用水热法生长二氧化锡纳米颗粒：取一定量的四氯化锡，加入氢氧化钠，放入反应釜中，160度加热20小时。反应产物用去离子水清洗后，干燥得到氧化锡粉末。将石墨烯与氧化锡粉末以质量分数1%混合，制备成浆料后，将洗净的FTO片两边贴上胶带，用刮片将浆料在FTO上均匀涂上，再将胶带撕去。将电极放入普通烘箱加热到120 ℃，0.5 h后，取出。再将电极放至马弗炉烧至450 ℃，1 h后取出，得到石墨烯掺杂的氧化锡电极，厚度为4-5 μm。

（3）制备CdTe量子点颗粒：称取0.5 g 氧化镉（CdO），量取5.54 g 油酸和70 mL 十八烯放入三颈烧瓶中。在氩气保护下，将三颈烧瓶中的溶液搅拌并加热到180℃，使CdO溶解形成金黄色的镉前驱液。将10 mmol的碲粉（Te）溶解于2.5 g TOP中，搅拌1 h使Te在TOP中分散均匀，得到碲前驱储备液。将三颈烧瓶内的溶液继续升温至265 ℃时，快速的将注射器中的碲前驱储备液注入到镉前驱液中，反应时间30 s。反应得到3.0 nm 的CdTe量子点颗粒。

（4）量子点吸附于石墨烯掺杂的纳米膜上：将0.2 M的OA包裹的CdTe量子点溶解于5：1的甲苯和乙腈溶剂中，将两片相同的半导体晶膜面对面放置在烧杯中，距离为3 mm，电压30 V，加电压6 min后，使量子点吸附在正极的半导体晶膜上。石墨烯掺杂的光阳极制作完成。

（5）将光阳极与对电极组装成量子点敏化太阳能电池。

实施例4

一种量子点敏化太阳能电池，包括：导电基板1、石墨烯2、纳米半导体材料3、PbS量子点颗粒4、电解液5和对电极6构成。石墨烯2与纳米半导体材料3按比例掺杂，得到石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜，石墨烯质量占纳米半导体材料质量的10%，PbS量子点颗粒4吸附于石墨烯2和纳米半导体材料3的复合膜上，制备方法如下：

（1）石墨烯的制备：在室温条件下，将70 mL的H₂SO₄加入到2 g石墨中混合；在冰浴条件下，将6 g KMnO₄粉末缓慢的加入到石墨粉中，等待温度冷却到室温条件下，将混合物在35 ℃下持继搅拌3 h，然后用冰浴冷却后，用350 mL的去离子水稀释。再用30%的H₂O₂将Mn⁷⁺还原到Mn²⁺，反应至溶液中没有气泡即停止反应。将反应液过滤，用1 M的HCl和去离子水清洗若干次，在60 ℃干燥24 h得到棕色石墨氧化物粉末。将粉末溶于水并超声30 min，得到石墨氧化物悬浊液。再使用水合肼将石墨氧化物还原生成石墨烯。

（2）使用水热法生长氧化锌纳米球：取一定量的氧化锌，加入氢氧化钠和六亚甲基四胺，放入反应釜中，160度加热20小时。反应产物用去离子水清洗后，干燥得到氧化锌粉末。将石墨烯与氧化锌粉末以质量分数10%混合，制备成浆料后，将洗净的FTO片两边贴上胶带，用刮片将浆料在FTO上均匀涂上，再将胶带撕去。将电极放入普通烘箱加热到120 ℃，0.5 h后，取出。再将电极放至马弗炉烧至450 ℃，1 h后取出，得到石墨烯掺杂的氧化锌电极，厚度为4-5 μm。

（3）制备PbS量子点颗粒：称取1.5 g（Pb(Ac）₂），量取5.54 g 油酸（OA）和25 mL二苯醚放入三颈烧瓶中。在氩气保护下，将三颈烧瓶中的溶液搅拌并加热到140℃，得到铅前驱液。将10 mmol的硫粉（S）溶解于2.5 gTOP中，搅拌1 h使S在TOP中分散均匀，得到硫前驱储备液。将三颈烧瓶内的溶液继续升温至150 ℃时，快速的将注射器中的硫前驱储备液注入到铅前驱液中，反应时间30 s，反应得到2.5 nm 的PbS量子点颗粒。

（4）量子点吸附于石墨烯掺杂的纳米膜上：将0.8 M的OA包裹的PbS量子点溶解于1：5的甲苯和乙腈溶剂中，将两片相同的半导体晶膜面对面放置在烧杯中，距离为6 mm，电压40 V，加电压8 min后，使量子点吸附在正极的半导体晶膜上。石墨烯掺杂的光阳极制作完成。

（5）将光阳极与对电极组装成量子点敏化太阳能电池。

实施例5

一种量子点敏化太阳能电池，包括：导电基板1、石墨烯2、纳米半导体材料3、PbSe量子点颗粒4、电解液5和对电极6构成。石墨烯2与纳米半导体材料3按比例掺杂，得到石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜，石墨烯质量占纳米半导体材料质量的10%，PbSe和CdSe量子点颗粒4吸附于石墨烯2和纳米半导体材料3的复合膜上，制备方法如下：

（1）石墨烯的制备：在室温条件下，将80 mL的H₂SO₄加入到2 g石墨中混合；在冰浴条件下，将4 g KMnO₄粉末缓慢的加入到石墨粉中，等待温度冷却到室温条件下，将混合物在35 ℃下持继搅拌2 h，然后用冰浴冷却后，用350 mL的去离子水稀释。再用30%的H₂O₂将Mn⁷⁺还原到Mn²⁺，反应至溶液中没有气泡即停止反应。将反应液过滤，用1 M的HCl和去离子水清洗若干次，在60 ℃干燥24 h得到棕色石墨氧化物粉末。将粉末溶于水并超声30 min，得到石墨氧化物悬浊液。再使用水合肼将石墨氧化物还原生成石墨烯。

（2）使用水热法生长氧化锌纳米花：取一定量的氧化锌，加入氢氧化钠和六亚甲基四胺，放入反应釜中，160度加热20小时。反应产物用去离子水清洗后，干燥得到。将石墨烯与氧化锌粉末以质量分数10%混合，制备成浆料后，将洗净的FTO片两边贴上胶带，用刮片将浆料在FTO上均匀涂上，再将胶带撕去。将电极放入普通烘箱加热到120 ℃，0.5 h后，取出。再将电极放至马弗炉烧至450 ℃，1 h后取出，得到石墨烯掺杂的氧化锌电极，厚度为4-5 μm。

（3）制备PbSe量子点颗粒：称取1.5 g（Pb(Ac）₂），量取5.54 g 油酸（OA）和25 mL二苯醚放入三颈烧瓶中。在氩气保护下，将三颈烧瓶中的溶液搅拌并加热到140℃，得到铅前驱液。将10 mmol的硒粉（Se）溶解于2.5 g 三辛基磷酸（TOP）中，搅拌1 h使Se在TOP中分散均匀，得到硒前驱储备液。将三颈烧瓶内的溶液继续升温至150 ℃时，快速的将注射器中的硒前驱储备液注入到铅前驱液中，反应时间从30 s。反应得到2.5 nm 的PbSe量子点颗粒。CdSe量子点颗粒的制备方法与实施例1中相同。

（4）量子点吸附于石墨烯掺杂的纳米膜上：将1 M的OA包裹的PbSe和CdSe量子点溶解于1：10的甲苯和乙腈溶剂中，将两片相同的半导体晶膜面对面放置在烧杯中，距离为8mm，电压60 V，加电压10 min后，使量子点吸附在正极的半导体晶膜上。石墨烯掺杂的光阳极制作完成。

（5）将光阳极与对电极组装成量子点敏化太阳能电池。

Claims

1.一种量子点敏化太阳能电池，包括导电基板（1）、纳米半导体材料（3）、电解液（5）和对电极（6），其特征在于：还包括石墨烯（2）和量子点颗粒（4），石墨烯（2）与纳米半导体材料（3）按比例掺杂，得到石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜，石墨烯质量占纳米半导体材料质量的0.01%~10%，量子点颗粒（4）吸附于纳米半导体晶膜上。

2.根据权利要求1所述的量子点敏化太阳能电池，其特征在于：所述的纳米半导体材料为二氧化钛，氧化锌，氧化锡中的一种或几种混合物。

3.根据权利要求2所述的量子点敏化太阳能电池，其特征在于：所述的二氧化钛形貌为纳米颗粒、纳米棒、纳米带；所述的氧化锌形貌为纳米颗粒、纳米棒、纳米花、纳米球；所述的氧化锡形貌为纳米颗粒、中空纳米球。

4.根据权利要求1所述的量子点敏化太阳能电池，其特征在于：量子点颗粒使用电泳的方法吸附于石墨烯和纳米半导体材料的复合膜上，其电压在10-60 V范围内；电压时间1-10分钟；使用的溶剂甲苯和乙腈比例范围为10:1~1:10；量子点的摩尔浓度为0.01~1 M。

5.根据权利要求4所述的量子点敏化太阳能电池，其特征在于：量子点为硫化镉、硒化镉、碲化镉、硫化铅、硒化铅中的一种或者几种。

6.权利要求1所述的量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤如下：

（1）、石墨烯的制备：每1g石墨中加入98%的浓H₂SO₄20-40 mL，冰浴条件下，加入KMnO₄粉末，KMnO₄与石墨的质量比为2：1 ~ 5：1，然后在30-40 ℃下持继搅拌1-3 h，冷却、稀释；再用还原剂将Mn⁷⁺还原到Mn²⁺，过滤，清洗，干燥得到石墨氧化物粉末，然后溶于水并超声，用水合肼将石墨氧化物还原生成石墨烯；

（3）、量子点吸附于石墨烯掺杂的纳米半导体晶膜上：将油酸包裹的量子点溶解于甲苯和乙腈溶剂中，将两片相同的纳米半导体晶膜面对面放置在烧杯中，距离为3-8 mm，电压在10-60 V范围内，加电压1-10分钟后，使量子点吸附在正极的纳米半导体晶膜上，石墨烯掺杂的光阳极制作完成；

（4）、将光阳极与对电极组装成量子点敏化太阳能电池。

7.根据权利要求6所述的量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中还原剂为30%的H₂O₂。

8.根据权利要求6所述的量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的纳米半导体材料为二氧化钛，氧化锌，氧化锡中的一种或几种。

9.根据权利要求6所述的量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的碱性物质为氢氧化钠，六亚甲基四胺，二乙胺中的一种或几种混合物。

10.根据权利要求6所述的量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，溶剂甲苯和乙腈比例范围为10:1~1:10；量子点的摩尔浓度为0.01~1 M；量子点为硫化镉、硒化镉、碲化镉、硫化铅、硒化铅中的一种或者几种。