A New Method for Manufacturing Nanostructured Electrodes on Plastic Substrates

Lindström, Henrik; Holmberg, Anna; Magnusson, Eva; Lindquist, Sten‐Eric; Malmqvist, Lennart; Hagfeldt, Anders

doi:10.1021/nl0055254

Cited by 336 publications

(236 citation statements)

References 2 publications

(3 reference statements)

Supporting

Mentioning

220

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The conversion of sunlight to electricity using dye-sensitized solar cells (DSCs) represents one of the most promising methods for future large-scale power production from renewable energy sources [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]. In these cells the sensitizer is one of the key components, harvesting the solar radiation and converting it to electric current.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Cyclometalated Ruthenium Dyes for DSSC

Yoneda¹,

Nazeeruddin

Craetzel

2012

J. Photopol. Sci. Technol.

View full text Add to dashboard Cite

A novel thiocyanate-free cyclometalated ruthenium sensitizer for solar cells is designed and developed. Upon anchoring to nanocrystalline TiO 2 films, it exhibits a remarkable incident monochromatic photon-to-current conversion efficiency of 83%. The solar cell employing a liquid-based electrolyte exhibits a short circuit photocurrent density of 17 mA/cm2 , an open circuit voltage of 800 mV, and a fill factor of 0.74, corresponding to an overall conversion efficiency of 10.1% at standard AM 1.5 sunlight.To understand the structural, electronic, and optical properties of the cyclometalleted ruthenium sensitizer, we have investigated using density functional theory (DFT) and time-dependent DFT (TDDFT). Our results show the HOMO is located mostly on ruthenium and cyclometalated ligand, while the LUMO is on 4-carboxylic acid-4'-carboxylate-2,2'-bipyridine. Molecular orbitals analysis confirmed the experimental assignment of redox potentials, and TDDFT calculations allowed assignment of the visible absorption bands. The present findings provide new design criteria for the next generation of ruthenium sensitizers and help foster widespread interest in the engineering of new sensitizers that interact effectively with the I -/I 3 -redox couple.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Cyclometalated Ruthenium Dyes for DSSC

Yoneda¹,

Nazeeruddin

Craetzel

2012

J. Photopol. Sci. Technol.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…La lámina de ITO, es cubierta con tres pedazos de cinta, dejando un área descubierta de 0.9 x 1.0 cm; sobre esta área se deposita la suspensión de TiO 2 , por medio de la técnica de Dr. Blade y, se deja evaporar el etanol. 28 Después, las películas fueron retiradas de la suspensión, y se dejaron secar en la atmósfera normal del horno, para posteriormente sinterizar a una temperatura de 450 °C durante 30 min, donde tanto la relación de las fases, como el tamaño de partícula del TiO 2 P25, no se modifican. 7 La masa depositada por unidad de área, fue de 2.0 mg/cm 2 y de 2.2 mg/cm 2 , para las películas depositadas por EPD-Catódica y Dr. Blade, respectivamente.…”

Section: Experimental Preparación De Las Películas De Tiounclassified

Generación de estados superficiales durante la formación electroforética catódica de películas de TiO2 sobre ito

Acevedo–Peña¹,

González²,

Vázquez³

et al. 2011

Quím. Nova

View full text Add to dashboard Cite

Recebido em 29/3/10; aceito em 29/9/10; publicado na web em 26/1/11 SURFACE STATES GENERATION DURING CATHODIC ELECTROPHORETIC DEPOSITION OF TiO 2 /ITO FILMS. In the present work TiO 2 films were formed over Indium Tin Oxide (ITO) employing cathodic electrophoretic deposition (Cathodic-EPD) and Dr. Blade Technique. The films were characterized by electrochemical techniques in order to compare their electronic properties; as well as, their photoelectrochemical behavior. The electrochemical performance showed by the films, allowed to relate the modification occurring during the Cathodic-EPD, with the partial reduction of TiO 2 nanoparticles, generating Ti 3+ defects. These trapping states are modifying the electronic properties of the film, and diminishing the transport of the photoelectrogenerated electrons toward ITO.Keywords: cathodic electrophoretic deposition; surface states; TiO 2 . INTRODUCCIÓNA pesar de los esfuerzos realizados por diferentes investigadores en el campo de materiales, el TiO 2 continúa siendo el material empleado con mayor frecuencia en las celdas fotoelectroquímicas (celdas solares, producción de hidrógeno, degradación de contaminantes, entre otras), gracias a sus propiedades únicas como: alta estabilidad, alta actividad como fotocatalizador, y su relativo bajo costo. 1 Para la aplicación del TiO 2 en este tipo de celdas, es necesario que el material se encuentre soportado en un sustrato conductor, que permita la colección de los electrones fotogenerados en el sistema. Para ello, existen diferentes técnicas que son comúnmente empleadas en la formación de depósitos de óxidos semiconductores, sobre sustratos conductores, dip coating, 2 spin coating, 3 slip coating, 4 magnetron sputtering, 5 deposición electroforética, 6 el método del Dr. Blade, 7 entre otras. Entre todas estas técnicas, la deposición electroforética (EPD) sobresale, gracias a su relativo bajo costo, reproducibilidad, y a que se han obtenido películas semiconductoras con muy buena actividad fotoelectroquímica. 8 Además, la deposición electroforética es una alternativa para la fabricación de películas semiconductoras a partir de materiales nanoparticulados comerciales, como el Degussa P-25; y por medio del control de los parámetros de proceso, es posible obtener películas con una gran variedad de espesores y morfologías, brindándole una versatilidad atractiva para un gran número de aplicaciones. 912 La técnica de EPD también ha mostrado ser viable para la preparación de películas de distintos materiales semiconductores, por ejemplo; GilSun Kim et al. emplearon la EPD en la fabricación de celdas solares con nanotubos de TiO 2 , con un aprovechamiento de energía solar de hasta 6.72%, superior a la obtenida por el método del Doctor Blade, la cual sólo alcanzó una eficiencia de 0.65%. 13 La EPD también ha sido útil para la preparación de películas de materiales compuestos, como TiO 2 /PTh, 14 TiO 2 /C, 15 y nanotubos de TiO 2 modificados con WO 3 . 16 Asimismo, se ha empleado para caracterizar las propiedades fotoelectroquímicas ...

show abstract

“…The dye-sensitized solar cell (DSSC) is one of the most promising potential solar power sources [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19]. In 1996, Grätzel's research group proposed low-cost novel photovoltaic modules based on monolithically seriesconnected dye sensitized photoelectrochemical cells.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Influence of thin film thickness of working electrodes on photovoltaic characteristics of dye-sensitized solar cells

Lai¹,

Hsu²,

Lai³

et al. 2017

MATEC Web Conf.

View full text Add to dashboard Cite

Abstract. This paper presents the study of the influence of thin film thickness of working electrodes on the photovoltaic characteristics of dye-sensitized solar cells. Titanium dioxide (TiO 2 ) thin films, with the thickness from 7.67 to 24.3 μm, were used to fabricate the working electrodes of dye-sensitized solar cells (DSSCs). A TiO 2 film was coated on a fluorine-doped tin oxide (FTO) conductive glass substrate and then sintered in a high-temperature furnace. On the other hand, platinum (Pt) solution was coated onto an FTO substrate for the fabrication of the counter electrode of a DSSC. The working electrode immersed in a dye, the counter electrode, and the electrolyte were assembled to complete a sandwich-structure DSSC. The material analysis of the TiO 2 films of DSSCs was carried out by scanning electron microscopy (SEM) and ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy, while the photovoltaic characteristics of DSSCs were measured by an AM-1.5 sunlight simulator. The light transmittance characteristics of the TiO 2 working electrode depend on the TiO 2 film thickness. The thin film thickness of the working electrode also affects the light absorption of a dye and results in the photovoltaic characteristics of the DSSC, including open-circuited voltage (V OC ), short-circuited current density (J SC ), fill factor, and photovoltaic conversion efficiency.

show abstract

A New Method for Manufacturing Nanostructured Electrodes on Plastic Substrates

Cited by 336 publications

References 2 publications

Cyclometalated Ruthenium Dyes for DSSC

Cyclometalated Ruthenium Dyes for DSSC

Generación de estados superficiales durante la formación electroforética catódica de películas de TiO2 sobre ito

Influence of thin film thickness of working electrodes on photovoltaic characteristics of dye-sensitized solar cells

Contact Info

Product

Resources

About