Pt-free spray coated reduced graphene oxide counter electrodes for dye sensitized solar cells

Nagavolu, Charanadhar; Susmitha, K.; Raghavender, M.; Giribabu, Lingamallu; Rao, K. Bhanu Sankara; Smith, Christopher T. G.; Mills, Christopher A.; Silva, S.R.P.; Srikanth, Vadali V. S. S.

doi:10.1016/j.solener.2016.08.002

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“…A banda G do espectro está associada a carbono grafítico e é uma das bandas que caracteriza a estrutura do b) a) grafeno. A banda D está associada a defeitos estruturais ou domínios grafíticos parcialmente desordenados [6]. Observa-se que a banda D é bastante intensa, se comparada a grafeno puro [11], confirmando os defeitos de rede no plano basal do grafeno, gerados pela produção por via química.…”

Section: Caracterizações Do Go E Do Rgounclassified

Produção e caracterização de filmes finos transparentes e condutores de óxido de grafeno reduzido

et al. 2018

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RESUMODispersões de óxido de grafeno (GO) e de óxido de grafeno reduzido (rGO) foram produzidas, respectivamente, por via química através do método de Hummers modificado e por redução do GO com adição de polímero PSS (poli (4-estirenosulfonato de sódio)) e ácido ascórbico. Amostras de GO e rGO/PSS foram caracterizadas pelas seguintes técnicas: microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia Raman e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). A partir das dispersões foram depositados filmes finos em substratos de vidro pelos seguintes métodos: spray, dip coating e spin coating. Os filmes produzidos foram, em seguida, tratados termicamente para melhoria da aderência nos substratos e, especificamente para os filmes de GO, para redução, de modo a formar o óxido de grafeno reduzido termicamente (trGO). Os filmes foram caracterizados quanto a espessura, morfologia, transmitância e resistência de folha. Por meio das caracterizações realizadas a partir das dispersões foi possível observar folhas de grafeno pela microscopia óptica, indicando o sucesso do método de produção empregado; por meio do XPS, determinou-se a composição das amostras de GO e rGO e confirmou-se que a redução com ácido ascórbico foi efetiva; as transmitâncias obtidas mostraram-se dentro da faixa indicada para aplicação e as resistividades de algumas amostras, alcançaram valores próximos a de materiais tradicionalmente aplicados como filmes transparentes e condutores. Palavras-chave: óxido de grafeno reduzido; filmes transparentes e condutores; métodos de deposição. ABSTRACTDispersions of graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO) were respectively chemically produced by the modified Hummers method and by reducing GO with the addition of PSS polymer (poly (4-styrenesulfonate sodium)) and ascorbic acid. Samples of GO and rGO/PSS were characterized by the following techniques: optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). From the dispersions thin films were deposited on glass substrates by the following methods: spray, dip coating and spin coating. The films produced were then thermally treated to improve adhesion on substrates and, specifically for GO films, for reduction, so as to form thermally reduced graphene oxide (trGO). The films were characterized as thickness, morphology, transmittance and sheet resistance. By means of the characterizations made from the dispersions it was possible to observe graphene sheets by optical microscopy, indicating the success of the production method employed; by means of the XPS, the composition of the samples of GO and rGO was determined and confirmed that the reduction with ascorbic acid was effective; the obtained transmittances were within the range indicated for application and

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Section: Caracterizações Do Go E Do Rgounclassified

Produção e caracterização de filmes finos transparentes e condutores de óxido de grafeno reduzido

et al. 2018

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“…In both cases, the electrolyte was cobalt(III/II) tris(1,10phenanthroline) complex ([Co(phen) 3+/2+ ]) transition metal redox couple system with TiO 2 electrodes co-photosensitized with a strongly anchored alkoxysilyl-dye, namely ADEKA-1 and a carboxy-organic dye, namely LEG4. In a recent work [59], an easy fabrication process of robust DSSCs with graphene oxide and solar reduced graphene oxide as CE materials and nanocrystalline TiO 2 photo-anode was demonstrated. The novel points of this work are as follows: (i) integrating an excellent photo-anode into DSSC, (ii) easy and renewable method of preparing CE materials without any metallic layer or in composite form, (iii) spray coating of CE materials facilitating the fabrication of large area CEs, (iv) energy conversion efficiency of ∼4% (without using Pt or any CE material in composite form), comparable to the values exhibited by DSSCs with graphene composites and (v) owing to the innate nature of the CE materials used in this work, the electrochemical activity at the electrode/electrolyte interface could be easily explained.…”

Section: 2c Thin Film Materialsmentioning

confidence: 99%

Materials in harnessing solar power

et al. 2018

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Harnessing renewable solar energy through different technologies is greatly dependent on the advancement of solar grade materials' science and engineering. In this article, the prominent solar energy technologies, namely solar photovoltaic and concentrated solar power and other relevant technologies, and aspects related to various solar grade materials, influence of nanomaterials on enhancement of solar energy harvest, technology-market relations, development of hybrid systems etc., are discussed. The inspiration to write this article is not only to review the existing technologies to harvest solar energy but also to highlight the pertinent and possible solutions thereof, especially from materials perspective.

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“…Os autores concluíram que a diminuição da espessura da camada, devido ao emprego dessa técnica, melhora significativamente a densidade de potência do dispositivo. NAGAVOLU et al (2016) [8] utilizaram filmes de rGO obtidos pela técnica supracitada para aplicação como contraeletrodo em células solares sensibilizadas por corante (DSSC), alcançando eficiência em torno de 4%, valores considerados promissores, dada a facilidade do procedimento de produção. SHI et al (2015) [9] estudaram filmes de rGO para aplicação como filmes transparentes e condutores, seguindo o revestimento por spray simples, obtendo valores de resistência de folha de 58 kΩ/□ e transmitância de 68,69%, resultados abaixo do ideal para tal aplicação, mas com grande potencial.…”

Section: Introductionunclassified

Análise comparativa de deposições de filmes de óxido de grafeno por spray ultrassônico e convencional

et al. 2020

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RESUMO A técnica de deposição de filmes por spray destaca-se por sua versatilidade, simplicidade e eficiência. Neste trabalho, dois equipamentos de spray distintos foram empregados para produção de filmes de óxido de grafeno: o primeiro, um equipamento industrial para produção por método ultrassônico e o segundo, uma adaptação realizada com um aerógrafo, um solenoide, um circuito elétrico e um programa em linguagem C++, denominado de método convencional. Os filmes obtidos foram caracterizados com respeito à espessura, resistividade elétrica, transmitância e morfologia. As amostras produzidas pelo método convencional apresentaram menores espessuras e maiores transmitâncias, sendo, desse modo, mais adequadas para aplicações optoeletrônicas. Já as menores resistências de folha foram obtidas pelo método de spray ultrassônico. A morfologia dos filmes aponta melhor uniformidade para as amostras obtidas por meio da técnica ultrassônica. A análise comparativa dos resultados indicou que o equipamento convencional, apesar de ser muito mais simples e de baixo custo, foi capaz de alcançar resultados tão satisfatórios quanto os obtidos em um equipamento industrial de spray ultrassônico. A grande vantagem do equipamento industrial está na possibilidade de produção de várias amostras simultaneamente, enquanto o convencional adaptado tem como benefício a rapidez, possibilidade de deposição com folhas de óxido de grafeno maiores e acessibilidade da produção e operação do sistema.

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Pt-free spray coated reduced graphene oxide counter electrodes for dye sensitized solar cells

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Produção e caracterização de filmes finos transparentes e condutores de óxido de grafeno reduzido

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