Kinetic competition in a coumarin dye-sensitized solar cell: Injection and recombination limitations upon device performance

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 114, Issue 17, 2010, Pages 8054-8061

  Koops, Sara E ^a   Barnes, Piers R F ^a   O'Regan, Brian C ^a   Durrant, James R ^a  

^a IMPERIAL COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CONCENTRATION OF; DEVICE PERFORMANCE; DYE SENSITIZED; DYE-SENSITIZED SOLAR CELL; EFFICIENT ELECTRON INJECTION; EXCITED STATE LIFETIMES; FASTER RATES; INTERFACIAL ELECTRON TRANSFER; NANOCRYSTALLINE TIO; ORGANIC DYE; PHOTOLUMINESCENCE MEASUREMENTS; REDOX COUPLE; TWO-ELECTRON REACTION;

ELECTROLYTES; ELECTRON INJECTION; ELECTRON TRANSITIONS; ENERGY DISSIPATION; EXCITED STATES; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; ORGANOMETALLICS; PHOTOELECTROCHEMICAL CELLS; RATE CONSTANTS; RUTHENIUM;

SOLAR CELLS;

EID: 77951916953     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp910972x     Document Type: Article

References (60)

1. Gratzel, M. Nature 2001, 414, 338
2. Hagfeldt, A.; Gratzel, M. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 269
3. Horiuchi, T.; Miura, H.; Uchida, S. J. Photochem. Photobiol., A 2004, 164, 29
4. Horiuchi, T.; Miura, H.; Sumioka, K.; Uchida, S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12218
5. Schmidt-Mende, L.; Campbell, W. M.; Wang, Q.; Jolley, K. W.; Officer, D. L.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. ChemPhysChem 2005, 6, 1253
6. Sayama, K.; Tsukagoshi, S.; Hara, K.; Ohga, Y.; Shinpou, A.; Abe, Y.; Suga, S.; Arakawa, H. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 1363
7. Hwang, S.; Lee, J. H.; Park, C.; Lee, H.; Kim, C.; Park, C.; Lee, M. H.; Lee, W.; Park, J.; Kim, K.; Park, N. G.; Kim, C. Chem. Commun. 2007, 4887
8. Hara, K.; Kurashige, M.; Dan-oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A.; Suga, S.; Sayama, K.; Arakawa, H. New J. Chem. 2003, 27, 783
9. Robertson, N. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2338
10. Gratzel, M. C. R. Chim. 2006, 9, 578
11. Yum, J. H.; Jang, S. R.; Walter, P.; Geiger, T.; Nuesch, F.; Kim, S.; Ko, J.; Gratzel, M.; Nazeeruddin, M. K. Chem. Commun. 2007, 4680
12. Choi, H.; Baik, C.; Kang, S. O.; Ko, J.; Kang, M. S.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 327
13. Hara, K.; Wang, Z. S.; Sato, T.; Furube, A.; Katoh, R.; Sugihara, H.; Dan-Oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A.; Suga, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15476
14. Wang, Z. S.; Cui, Y.; Hara, K.; Dan-Oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A. Adv. Mater. 2007, 19, 1138
15. Kallioinen, J.; Benko, G.; Sundstrom, V.; Korppi-Tommola, J. E. I.; Yartsev, A. P. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 4396
16. Hara, K.; Sato, T.; Katoh, R.; Furube, A.; Ohga, Y.; Shinpo, A.; Suga, S.; Sayama, K.; Sugihara, H.; Arakawa, H. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 597
17. Koops, S. E.; O'Regan, B. C.; Barnes, P. R. F.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10
18. Haque, S. A.; Palomares, E.; Cho, B. M.; Green, A. N. M.; Hirata, N.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3456
19. Morandeira, A.; Lopez-Duarte, I.; O'Regan, B. C.; Martinez-Diaz, M. V.; Forneli, A.; Palomares, E.; Torres, T.; Durrant, J. R. J. Mater. Chem. 2009, 19, 5016
20. Wang, Z. S.; Cui, Y.; Dan-Oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A.; Hara, K. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7224
21. Hara, K.; Dan-Oh, Y.; Kasada, C.; Ohga, Y.; Shinpo, A.; Suga, S.; Sayama, K.; Arakawa, H. Langmuir 2004, 20, 4205
22. Keis, K.; Lindgren, J.; Lindquist, S. E.; Hagfeldt, A. Langmuir 2000, 16, 4688
23. Hirata, N. Molecular control of charge recombination dynamics in dye sensitised solar cells; Imperial College: London, UK, 2006.
24. Nazeeruddin, M. K.; Humphry-Baker, R.; Gratzel, M.; Murrer, B. A. Chem. Commun. 1998, 719
25. Nazeeruddin, M. K.; Pechy, P.; Gratzel, M. Chem. Commun. 1997, 1705
26. Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Comte, P.; Charvet, R.; Humphry-Baker, R.; Gratzel, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 14336
27. Lee, K. M.; Suryanarayanan, V.; Ho, K. C.; Thomas, K. R. J.; Lin, J. T. Solar Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 1426
28. Neale, N. R.; Kopidakis, N.; van de Lagemaat, J.; Gratzel, M.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23183
29. Peter, L. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 2630
30. Kay, A.; Gratzel, M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6272
31. Ferrere, S.; Gregg, B. A. New J. Chem. 2002, 26, 1155
32. Zhang, X. H.; Li, C.; Wang, W. B.; Cheng, X. X.; Wang, X. S.; Zhang, B. W. J Mater. Chem. 2007, 17, 642
33. Anderson, A. Y.; Barnes, P. R. F.; O'Regan, B. C.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1953
34. O'Regan, B. C.; Lopez-Duarte, I.; Martinez-Diaz, M. V.; Forneli, A.; Albero, J.; Morandeira, A.; Palomares, E.; Torres, T.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2906
35. Hara, K.; Miyamoto, K.; Abe, Y.; Yanagida, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23776
36. Clifford, J. N.; Palomares, E.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M.; Nelson, J.; Li, X.; Long, N. J.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5225
37. Clifford, J. N.; Palomares, E.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6561
38. Barnes, P. R. F.; Anderson, A. Y.; Koops, S. E.; Durrant, J. R.; O'Regan, B. C. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1126
39. Barnes, P. R. F.; Anderson, A. Y.; Koops, S. E.; Durrant, J. R.; O'Regan, B. C. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 12615
40. Koops, S. E.; O'Regan, B. C.; Barnes, P. R. F.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4808
41. Kitamura, T.; Ikeda, M.; Shigaki, K.; Inoue, T.; Anderson, N. A.; Ai, X.; Lian, T.; Yanagida, S. Chem. Mater. 2004, 16, 1806
42. Myllyperkiolaxi, P.; Manzoni, C.; Polli, D.; Cerullo, G.; Korppi-Tommola, J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 13985
43. Koops, S. E.; Durrant, J. R. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 663
44. Kroeze, J. E.; Hirata, N.; Koops, S.; Nazeeruddin, M. K.; Schmidt-Mende, L.; Gratzel, M.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16376
45. Barnes, P. R. F.; Liu, L. X.; Li, X. E.; Anderson, A. Y.; Kisserwan, H.; Ghaddar, T. H.; Durrant, J. R.; O'Regan, B. C. Nano Lett. 2009, 9, 3532
46. Kay, A.; Humphrybaker, R.; Gratzel, M. J. Phys. Chem. 1994, 98, 952
47. Kallioinen, J.; Benko, G.; Myllyperkio, P.; Khriachtchev, L.; Skarman, B.; Wallenberg, R.; Tuomikoski, M.; Korppi-Tommola, J.; Sundstrom, V.; Yartsev, A. P. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6365
48. Nelson, J.; Haque, S. A.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. Phys. Rev. B 2001, 6320
49. Haque, S. A.; Tachibana, Y.; Willis, R. L.; Moser, J. E.; Gratzel, M.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J Phys. Chem. B 2000, 104, 538
50. Tachibana, Y.; Moser, J. E.; Gratzel, M.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 20056
51. Pellnor, M.; Myllyperkiö, P.; Korppi-Tommola, J.; Yartsev, A.; Sundström, V. Chem. Phys. Lett. 2008, 462, 205
52. Montanari, I.; Nelson, J.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12203
53. Nogueira, A. F.; De Paoli, M. A.; Montanari, I.; Monkhouse, R.; Nelson, J.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7517
54. O'Regan, B. C.; Scully, S.; Mayer, A. C.; Palomares, E.; Durrant, J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 4616
55. Rothenberger, G.; Fitzmaurice, D.; Gratzel, M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5983
56. Nazeeruddin, M. K.; De Angelis, F.; Fantacci, S.; Selloni, A.; Viscardi, G.; Liska, P.; Ito, S.; Takeru, B.; Gratzel, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16835
57. Furube, A.; Katoh, R.; Hara, K.; Sato, T.; Murata, S.; Arakawa, H.; Tachiya, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 16406
58. Haque, S. A.; Tachibana, Y.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1745
59. Wang, Z. S.; Hara, K.; Dan-oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A.; Suga, S.; Arakawa, H.; Sugihara, H. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3907
60. Tachibana, Y.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. Chem. Phys. 2002, 285, 127