High-efficiency förster resonance energy transfer in solid-state dye sensitized solar cells

Nano Letters

Volumn 10, Issue 7, 2010, Pages 2387-2394

  Mor, Gopal K ^a   Basham, James ^a   Paulose, Maggie ^a   Kim, Sanghoon ^b   Varghese, Oomman K ^a   Vaish, Amit ^b   Yoriya, Sorachon ^a   Grimes, Craig A ^c  

^a Materials Research Institute   (United States)

^b PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

^c Texas Tech University   (United States)

Author keywords

Dye sensitized; Nanotube; Solar cell; Solid state

Indexed keywords

ENERGY TRANSFER; FORSTER RESONANCE ENERGY TRANSFER; LIGHT; NANOSTRUCTURED MATERIALS; NANOTUBES; SOLAR CELLS; SOLAR ENERGY; TITANIUM DIOXIDE; YARN;

ABSORPTION CO-EFFICIENT; CHARGE TRANSPORTING; DYE SENSITIZED; PHOTOCONVERSION EFFICIENCY; PHOTOCURRENT GENERATIONS; PHOTOVOLTAIC OPERATION; SOLID-STATE DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS; TIO2 NANOTUBE ARRAYS;

DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS;

EID: 77955335794     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl100415q     Document Type: Article

References (48)

1. O'Regan, B.; Gratzel, M. Nature 1991, 353, 737-740
2. Mor, G. K.; Varghese, O. K.; Paulose, M.; Grimes, C. A. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1291-1296
3. Chen, S.; Paulose, M.; Ruan, C.; Mor, G. K.; Varghese, O. K.; Kouzoudis, D.; Grimes, C. A. J. Photochem. Photobiol. 2006, 177, 177-184
4. Rani, S.; Roy, S. C.; Paulose, M.; Varghese, O. K.; Mor, G. K.; Kim, S.; Yoriya, S.; LaTempa, T. J.; Grimes, C. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2780-2800
5. Shankar, K.; Bandara, J.; Paulose, M.; Wietasch, H.; Varghese, O. K.; Mor, G. K.; LaTempa, T. J.; Thelakkat, M.; Grimes, C. A. Nano Lett. 2008, 8, 1654-1659
6. Mor, G. K.; Shankar, K.; Paulose, M.; Varghese, O. K.; Grimes, C. A. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, Article No. 152111.
7. Varghese, O. K.; Paulose, M.; Grimes, C. A. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 592-597
8. Yum, J. H.; Walter, P.; Huber, S.; Rentsch, D.; Geiger, T.; Nuesch, F.; Angelis, F. D.; Gratzel, M.; Nazeeruddin, M. K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10320-10321
9. Mor, G. K.; Kim, S.; Paulose, M.; Varghese, O. K.; Shankar, K.; Basham, J.; Grimes, C. A. Nano Lett. 2009, 9, 4250-4257
10. Bach, U.; Lupo, D.; Comte, P.; Moser, J. E.; weissortel, F.; Salbeck, J.; spreitzer, H.; Gratzel, M. Nature 1998, 395, 583-585
11. Inoue, A.; Hosokawa, T.; Haishi, M.; Ohtani, N. Phys. Status Solidi 2009, 6, 334-337
12. Chen, P.; Yum, J. -H.; De Angelis, F.; Mosconi, E.; Fantacci, S.; Moon, S. -J.; Humphry-Baker, R.; Ko, J.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M. Nano Lett. 2009, 9, 2487-2492
13. Snaith, H. J.; Petrozza, A.; Ito, S.; Miura, H.; Grätzel, M. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1810-1818
14. Snaith, H. J.; Humphry-Baker, R.; Chen, P.; Cesar, I.; Zakeeruddin, S. M.; Gratzel, M. Nanotechnology 2008, 19, 424003
15. Snaith, H. J.; Moule, A. J.; Klein, C.; Meerholz, K.; Friend, R. H.; Grätzel, M. Nano Lett. 2007, 7, 3372-3376
16. Campbell, W. M.; Jolley, K. W.; Wagner, P.; Wagner, K.; Walsh, P. J.; Gordon, K. C.; Schmidt-Mende, L.; Nazeeruddin, M. K.; Wang, Q.; Grätzel, M.; Officer, D. L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11760-11762
17. Huang, D. M.; Snaith, H. J.; Grätzel, M.; Meerholz, K.; Moulé, A. J. J. Appl. Phys. 2009, 106 073112
18. Lohwasser, R. H.; Bandara, J.; Thelakkat, M. J. Mater. Chem. 2009, 19, 4126-4130
19. Lee, H.; Leventis, H. C.; Moon, S. -J.; Chen, P.; Ito, S.; Haque, S. A.; Torres, T.; Nüesch, F.; Geiger, T.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M.; Nazeeruddin, M. K. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2735-2742
20. Ding, I. K.; Tétreault, N.; Brillet, J.; Hardin, B. E.; Smith, E. H.; Rosenthal, S. J.; Sauvage, F.; Grätzel, M.; McGehee, M. D. Adv. Funct. Mater 2009, 19, 2431-2436
21. Kuang, D.; Walter, P.; Nüesch, F.; Kim, S.; Ko, J.; Comte, P.; Zakeeruddin, S. M.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Langmuir 2007, 23, 10906-10909
22. Yum, J. -H.; Jang, S. -R.; Walter, P.; Geiger, T.; Nüesch, F.; Kim, S.; Ko, J.; Grätzel, M.; Nazeeruddin, M. K. Chem. Commun. 2007, 4680-4682
23. Burke, A.; Schmidt-Mende, L.; Ito, S.; Gratzel, M. Chem. Commun. 2007, 234, 236
24. Förster, T. Discuss. Faraday Soc. 1959, 27, 7-17
25. Shankar, K.; Feng, X.; Grimes, C. A. ACS Nano 2009, 3, 788-794
26. Basham, J. I.; Mor, G. K.; Grimes, C. A. ACS Nano 2010, 4, 1253-1258
27. Hardin, B. E.; Hoke, E. T.; Armstrong, P. B.; Yum, J. -H.; Comte, P.; Torres, T.; Fréchet, J. M. J.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M.; McGehee, M. D. Nat. Photonics 2009, 3, 406-411
28. Scully, S. R.; Armstrong, P. B.; Edder, C.; Fréchet, J. M. J.; McGehee, M. D. Adv. Mater. 2007, 19, 2961-2966
29. Yum, J. -H.; Hardin, B. E.; Moon, S. -J.; Baranoff, E.; Nüesch, F.; McGehee, M. D.; Grätzel, M.; Nazeeruddin, M. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1-5
30. Siegers, C.; Würfel, U.; Zistler, M.; Gores, H.; Hohl-Ebinger, J.; Hinsch, A.; Haag, R. ChemPhysChem 2008, 9, 793-798
31. Honda, S.; Nogami, T.; Ohkita, H.; Benten, H.; Ito, S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 804-810
32. Poplavskyy, D.; Nelson, J. J. Appl. Phys. 2003, 93, 341-346
33. Zhu, K.; Neale, N. R.; Miedaner, A.; Frank, A. J. Nano Lett. 2007, 7, 69-74
34. Mor, G. K.; Shankar, K.; Paulose, M.; Varghese, O. K.; Grimes, C. A. Nano Lett 2006, 6, 215-218
35. Garciaa-Canadas, J.; Fabregat-Santiago, F.; Bolink, H. J.; Palomares, E.; Garcia-Belmonte, G.; Bisquert, J. Synth. Met. 2006, 156, 944-948
36. Cappel, U. B.; Gibson, E. A.; Hagfeldt, A.; Boschloo, G. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 6275-6281
37. m ̃ 246 Å°C, purity >99.9% (test procedure-HPLC). Note: The energy levels are determined using cyclic voltammetry and UV-VIS; these values are usually 0.2-0.3 eV less deep than with other optical methods (e.g. UPS).
38. Bourson, J.; Valeur, B. J. Phys. Chem. 1989, 93, 3871-3876
39. Snaith, H. J.; Schmidt-Mende, L. Adv. Mater. 2007, 19, 3187-3200
40. Park, T.; Haque, S. A.; Potter, R. J.; Holmes, A. B.; Durrant, J. R. Chem. Commun. 2003, 2878-2879
41. Karthikeyan, C. S.; Thelakkat, M. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 635-655
42. Kruger, J.; Robert, P.; Cevey, L.; Piccirelli, M.; Gratzel, M.; Bach, U. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 2085-2087
43. Snaith, H. J.; Gratzel, M. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 262114
44. Nelson, J. Solar Cells: Materials, Manufacture and Operation; Elsevier: Oxford, UK, 2005; p 555.
45. Hoke, E. T.; Hardin, B. E.; McGehee, M. D. Opt. Express 2010, 18, 3893-3904
46. Grätzel, M. J. Photochem. Photobiol., A 2004, 164, 3-14
47. Rottenkolber, G.; Meier, R.; Schafer, O.; Wachter, S.; Dullenkopf, K.; Wittig, S. Laser Techniques for fluid dynamics; Adrian, R. J.; Durao, D. F. G.; Durst, F.; Heitor, M. V.; Maeda, M.; Whitelaw, J. H.; Springer, New York, 2002; pp 515 - 516.
48. Lakowicz, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed.; Springer, New York, 2006.