Efficient light harvesting by using green Zn-porphyrin-sensitized nanocrystalline TiO2 films

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 109, Issue 32, 2005, Pages 15397-15409

  Wang, Qing ^a   Campbell, Wayne M ^b   Bonfantani, Edia E ^b   Jolley, Kenneth W ^b   Officer, David L ^b   Walsh, Penny J ^c   Gordon, Keith ^c   Humphry Baker, Robin ^a   Nazeeruddin, Mohammad K ^a   Grätzel, Michael ^a  

^a EPFL   (Switzerland)

^b MASSEY UNIVERSITY   (New Zealand)

^c UNIVERSITY OF OTAGO   (New Zealand)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DYES; ELECTRICITY; ELECTRON TRANSITIONS; LIGHT EMISSION; METALLOGRAPHIC MICROSTRUCTURE; MOLECULAR DYNAMICS; NANOSTRUCTURED MATERIALS; PHOTOCURRENTS; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; SOLAR CELL ARRAYS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS; SYNTHESIS (CHEMICAL); ZINC;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY (DFT); INCIDENT PHOTON-TO-CURRENT EFFICIENCIES (IPCE); METALLOPORPHYRINS; MOLECULAR ORBITALS (MO);

PORPHYRINS;

EID: 24344440114     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp052877w     Document Type: Article

References (70)

1. Kavarnos, G. J. Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer; VCH: Weinheim, New York, 1993.
2. O'Regan, B.; Grätzel, M. Nature 1991, 353, 737.
3. Grätzel, M. Nature 2001, 414, 338.
4. Grätzel, M. J. Photochem. Photobiol., A 2004, 164, 3.
5. Grätzel, M. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2001, 22, 7.
6. Nazeeruddin, M. K.; Kay, A.; Rodicio, I.; Humphry-Baker, R.; Muller, E.; Liska, P.; Vlachopoulos, N.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6382.
7. Bach, U.; Lupo, D.; Comte, P.; Moser, J. E.; Weissortel, F.; Salbeck, J.; Spreitzer, H.; Grätzel, M. Nature 1998, 395, 583.
8. Nazeeruddin, M. K.; Pechy, P.; Renouard, T.; Zakeeruddin, S. M.; Humphry-Baker, R.; Comte, P.; Liska, P.; Cevey, L.; Costa, E.; Shklover, V.; Spiccia, L.; Deacon, G. B.; Bignozzi, C. A.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1613.
9. Kruger, J.; Plass, R.; Grätzel, M.; Matthieu, H. J. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 367.
10. Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Moser, J. E.; Nazeeruddin, M. K.; Sekiguchi, T.; Grätzel, M. Nat. Mater. 2003, 2, 402.
11. Grätzel, M.; Moser, J.-E. In Electron Transfer in Chemistry; Balzani, V., Gould, I., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, 2001; Vol. V, pp 589-644.
12. Nazeeruddin, M. K.; Humphry-Baker, R.; Officer, D. L.; Campbell, W. M.; Burrell, A. K.; Grätzel, M. Langmuir 2004, 20, 6514.
13. Vittadini, A.; Selloni, A.; Rotzinger, F. P.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1300.
14. Anderson, J. M. Aust. J. Plant Physiol. 1999, 26, 625.
15. Ben Shem, A.; Frolow, F.; Nelson, N. Photosynth. Res. 2004, 81, 239.
16. Lammi, R. K.; Wagner, R. W.; Ambroise, A.; Diers, J. R.; Bocian, D. F.; Holten, D.; Lindsey, J. S. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5341.
17. Liu, Z. M.; Yasseri, A. A.; Lindsey, J. S.; Bocian, D. F. Science 2003, 302, 1543.
18. Imahori, H.; Mori, Y.; Matano, Y. J. Photochem. Photobiol., C 2003, 4, 51.
19. Choi, M. S.; Yamazaki, T.; Yamazaki, I.; Aida, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 150.
20. Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 40.
21. Dabestani, R.; Bard, A. J.; Campion, A.; Fox, M. A.; Mallouk, T. E.; Webber, S. E.; White, J. M. J. Phys. Chem. 1988, 92, 1872.
22. Vlachopoulos, N.; Liska, P.; Mcevoy, A. J.; Grätzel, M. Surf. Sci. 1987, 189, 823.
23. Kalyanasundaram, K.; Vlachopoulos, N.; Krishnan, V.; Monnier, A.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. 1987, 91, 2342.
24. Tachibana, Y.; Haque, S. A.; Mercer, I. P.; Durrant, J. R.; Klug, D. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1198.
25. Odobel, F.; Blart, E.; Lagree, M.; Villieras, M.; Boujtita, H.; El Murr, N.; Caramori, S.; Bignozzi, C. A. J. Mater. Chem. 2003, 13, 502.
26. Cherian, S.; Wamser, C. C. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 3624.
27. Jasieniak, J.; Johnston, M.; Waclawik, E. R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12962.
28. Ma, T. L.; Inoue, K.; Yao, K.; Noma, H.; Shuji, T.; Abe, E.; Yu, J. H.; Wang, X. S.; Zhang, B. W. J. Electroanal. Chem. 2002, 537, 31.
29. Ma, T. L.; Inoue, K.; Noma, H.; Yao, K.; Abe, E. J. Photochem. Photobiol., A 2002, 152, 207.
30. Campbell, W. M.; Burrell, A. K.; Officer, D. L.; Jolley, K. W. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1363.
31. Fungo, F.; Otero, L. A.; Sereno, L.; Silber, J. J.; Durantini, E. N. J. Mater. Chem. 2000, 10, 645.
32. Kay, A.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6272.
33. Chen, C. T.; Yeh, H. C.; Zhang, X. Q.; Yu, J. W. Org. Lett. 1999, 1, 1767.
34. Gouterman, M. J. Chem. Phys. 1959, 30, 1139.
35. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200.
36. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
37. Burke, K.; Perdew, J. P.; Wang, Y. In Electronic Density Functional Theory: Recent Progress and New Directions, Proceedings of the International Workshop on Electronic Density Functional Theory: Recent Progress and New Directions, Nathan, Australia, July 14-19, 1996;
38. Dobson, J. F., Vignale, G., Das, M. P., Eds.; Plenum Press: New York, 1998, pp 81-111
39. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
40. Nguyen, K. A.; Day, P. N.; Pachter, R. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4748.
41. Nguyen, K. A.; Day, P. N.; Pachter, R. J. Chem. Phys. 1999, 110, 9135.
42. van Gisbergen, S. J. A.; Rosa, A.; Ricciardi, G.; Baerends, E. J. J. Chem. Phys. 1999, 111, 2499.
43. Stratmann, R. E.; Scuseria, G. E.; Frisch, M. J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 8218.
44. Bonfantini, E. E.; Burrell, A. K.; Campbell, W. M.; Crossley, M. J.; Gosper, J. J.; Harding, M. M.; Officer, D. L.; Reid, D. C. W. J. Porphyrins Phthalocyanines 2002, 6, 708.
45. Belcher, W. J.; Burrell, A. K.; Officer, D. L.; Reid, D. C. W.; Scott, S. M. Journal of Porphyrins and Phthalocyanines 2002, 6, 720.
46. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, Jr., J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.: Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
47. Smith, K. M. Porphyrins and Metalloporphyrins; Elsevier: Amsterdam: 1975.
48. Callot, H. J. Tetrahedron 1973, 29, 899.
49. Callot, H. J.; Castro, B.; Selve, C. Tetrahedron Lett. 1978, 19, 2877.
50. Selve, C.; Niedercorn, F.; Nacro, M.; Castro, B.; Gabriel, M. Tetrahedron 1981, 37, 1893.
51. Selve, C.; Niedercorn, F.; Nacro, M.; Castro, B.; Gabriel, M. Tetrahedron 1981, 37, 1903.
52. Effenberger, F.; Stobel, H. Chern. Ber. 1993, 126, 1683.
53. Ishkov, Y. V.; Zhilina, Z. I.; Grushevaya, Z. V. Zh. Org.Khim. 1993, 29, 2270.
54. Baker, W. R.; Rosenberg, S. H.; Fung, K. L. A.; Rockway, T. W.; Fakhoury, S. A.; Garvey, D. S.; Donner, B. G.; O'Connor, S. J.; Prasad, R. N.; Shen, W.; Stout, D. M.; Sullivan, G. M.; Abbott Laboratories. International Patent Application 241, 1996.
55. Ainsworth, A. T.; Smith, D. G.; Beecham Group, Ltd., U. K. European Patent Application 89, 1980.
56. Kalyanasundaram, K. Photochemistry of Polypyridine and Porphyrin Complexes; Academic Press: London: 1992.
57. Tait, C. D.; Holten, D.; Barley, M. H.; Dolphin, D.; James, B. R. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 1930.
58. Nazeeruddin, M. K.; Humphry-Baker, R.; Grätzel, M.; Murrer, B. A. Chem. Commun. 1998, 719.
59. LeCours, S. M.; DiMagno, S. G.; Therien, M. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11854.
60. Spellane, P. J.; Gouterman, M.; Antipas, A.; Kim, S.; Liu, Y. C. Inorg. Chem. 1980, 19, 386.
61. Gouterman, M. Porphyrins 1978, 3, 1.
62. Cramariuc, O.; Hukka, T. I.; Rantala, T. T. Chem. Phys. 2004, 305, 13.
63. Duffy, N. W.; Dobson, K. D.; Gordon, K. C.; Robinson, B. H.; McQuillan, A. J. Chem. Phys. Lett. 1997, 266, 451.
64. Finnie, K. S.; Bartlett, J. R.; Woolfrey, J. L. Langmuir 1998, 14, 2744.
65. Nazeeruddin, M. K.; Humphry-Baker, R.; Liska, P.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8981.
66. Persson, P.; Lunell, S.; Ojamae, L. Int. J. Quantum Chem. 2002, 89, 172.
67. Burrell, A. K.; Officer, D. L.; Reid, D. C. W.; Scott, S. M.; Gordon, K. C. J. Porphyrins Phthalocyanines 2000, 4, 626.
68. Bonhóte, P.; Gogniat, E.; Tingry, S.; Barbe, C.; Vlachopoulos, N.; Lenzmann, F.; Comte, P.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1498.
69. Papageorgiou, N.; Grätzel, M.; Enger, O.; Bonifazi, D.; Diederich, F. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3813.
70. Savenije, T. J.; Goossens, A. Phys. Rev. B 2001, 64, 115323.