1.3.4外延生长法

外延生长法是在单晶基底上生长出一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层，犹如原来的晶体向外延伸了一段的一种制备氧化石墨烯的方法。Walt A. de Heer课题组最早通过加热单晶碳化硅脱除硅，在单晶面上制备出石墨烯片层[22]。外延生长法可以选择性在基底上获得高质量的石墨烯，便于电子器件的研发，然而制备大面积具有单一厚度的石墨烯比较困难，而且石墨烯与基底之间有较强的相互作用，使得石墨烯难以转移且影响石墨烯本身的一些优异性能。文献综述

1.4染料敏化技术的应用

1.4.1染料敏化技术在太阳能电池方面的应用

太阳能作为一种清洁的能源，来源简便，没有地域限制且取之不竭，故倍受人们的重视。太阳能电池主要有化合物薄膜太阳能电池、硅系太阳能电池、染料敏化太阳能电池(Dye-Sensitized So1ar Cells,简称DSSC)、有机太阳能电池等。

液态DSSC主要由透明导电玻璃基板、TiO2纳米晶多孔薄膜、染料、电解质溶液和透明对电极（一般涂有Pt）组成。DSSC的基本工作原理如下：当能量低于半导体纳米TiO2禁带宽度，但等于染料分子特征吸收波长的入射光照射在电极上时，吸附在电极表面的染料分子中的电子受激跃迁至激发态，然后注入到TiO2导带，而染料分子自身成为氧化态；注入到TiO2中的电子通过扩散富集到导电玻璃基板，然后进入外电路；处于氧化态的染料分子从电解质溶液中得到电子而被还原成基态；电解质中被氧化的物质扩散至对电极，在电极表面获得电子被还原，这就完成了一个光电化学反应循环。在整个过程中，DSSC的开路电压V取决于TiO2的费米能级E(TiO2)和电解质中氧化还原电对能斯特电势之差。目前DSSC的研究开发已扩展为液态DSSC，准固态DSSC以及全固态DSSC三个主要领域。这三类DSSC的主要区别是在于所使用电解质分别为液态电解质，准固态电解质和全固态电解质。

液态电解质中常见的是以腈类（如乙腈）化合物为溶剂的LiI和I2溶液。虽然使用它构成的DSSC的光电转换效率很高，但该类DSSC存在着有机溶剂易挥发、电解质易泄漏、电池不易密封和电池在长期工作过程中性能下降等问题。这大大缩短了太阳能电池的使用寿命。采用以烷基咪唑类为代表的离子液体代替有机溶剂，可以避免溶剂挥发、电解质泄漏等问题，提高电池的稳定性。但离子液体影响了氧化还原电对的迁移速度，从而影响电池的光伏性能。准固态电解质是在有机溶剂或离子液体中加入胶凝剂形成的具有网络结构的凝胶。它可以似海绵一样吸收有机溶剂，达到固化电解质的目的，从而可以有效地防止电解质的泄漏，减缓有机溶剂的挥发。准固态电解质与液态电解质几乎可以取得一致的结果，而且胶凝剂对电池的光伏性能影响很小，是一种很有应用潜力的电解质。全固态电解质电池采用有机空穴传输材料或无机p-型半导体材料作为电解质，是一个可以从根本上解决电解质泄漏问题的发展方向。但目前固态电解质的许多自身因素限制了电子的传输，影响了光电转换效率。源:自*751`%论,文'网·www.751com.cn/

在太阳能电池中，对电极的作用是收集从光阳极传输过来的电子。常用的对电极材料是金属铂。因贵金属铂的价格高，许多基于碳的对电极被开发出来，且取得了与金属铂电极相当的光电转换效率，因此用成本低廉的碳作为对电极也成为研究的一个热点。敏化剂是电池的关键组成部分，其性能对太阳能电池的光电转换效率具有非常重要的影响。敏化剂吸附于纳米多孔TiO2薄膜的空隙中，其作用是吸收太阳光，产生激子，并将电子注入到TiO2导带中。根据敏化剂是否含有金属离子，可分为无机和有机敏化剂两大类。无机染料敏化剂主要是联吡啶钌配合物，目前这类电池的实验室最高光电转换效率已经达到11％。但在实际应用方面，还需要解决染料纯化工艺以及贵金属钌的价格过高等问题。有机敏化剂是天然或化学合成的有机染料化合物，不含贵重金属。由于有机染料化合物种类多，成本低，吸光系数高等优点，近年来，结构多样的有机染料敏化剂的研究发展非常迅速，成为敏化剂的重点研究领域。 卟啉-RGO修饰电极的光电化学行为(4):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_68342.html