Device physics of dye solar cells

Advanced Materials

Volumn 22, Issue 35, 2010, Pages

  Halme, Janne ^a   Vahermaa, Paula ^a   Miettunen, Kati ^a   Lund, Peter ^a  

^a AALTO UNIVERSITY   (Finland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELL EFFICIENCY; DEVICE MODELS; DEVICE PHYSICS; DIFFERENTIAL RESISTANCES; DYE SOLAR CELLS; I - V CURVE; MATERIAL PROPERTY; MATHEMATICAL EXPRESSIONS; MODEL PARAMETERS; NANO-STRUCTURED; NEW MATERIAL; OPTICAL CHARACTERIZATION; PERFORMANCE LOSS; PRACTICAL GUIDELINES;

ELECTROCHEMICAL CORROSION; SOLAR CELLS;

ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY;

COLORING AGENT;

CHEMISTRY; ELECTRIC CONDUCTIVITY; LIGHT; POWER SUPPLY; REVIEW; SOLAR ENERGY;

COLORING AGENTS; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTRIC POWER SUPPLIES; LIGHT; SOLAR ENERGY;

EID: 77956963307     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201000726     Document Type: Review

References (101)

1. B. O'Regan, M. Grätzel, Nature 1991, 353, 737.
2. K. Hara, H. Arakawa, in Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, (Eds: A. Luque, S. Hegedus), John Wiley & Sons, West Sussex, England 2003, Ch. 15.
3. L M. Peter, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 2630.
4. S. Ito, T. N. Murakami, P. Comte, P. Liska, C. Gratzel, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Thin Solid Films 2008, 516, 4613.
5. S. Ito, K. Nazeeruddin, P. Liska, P. Comte, R. Charvet, P. Pechy, M. Jirousek, A. Kay, S. M. Zakeeruddin, M. Gratzel, Prog. Photovoltaics 2006, 74, 589.
6. Z. Wang, H. Kawauchi, T. Kashima, H. Arakawa, Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1381.
7. J. M. Kroon, N. J. Bakker, H. J. P. Smit, P. Liska, K. R. Thampi, P. Wang, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, A. Hinsch, S. Hore, U. Würfel, R. Sastrawan, J. R. Durrant, E. Palomares, H. Pettersson, T. Gruszecki, J. Walter, K. Skupien, G. E. Tulloch, Prog. Photovoltaics 2007, 15, 1.
8. D. Shi, N. Pootrakulchote, R. Li, J. Guo, Y. Wang, S. M. Zakeeruddin, M. Gratzel, P. Wang, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 17046.
9. J. Desilvestro, M. Bertoz, S. Tulloch, G. Tulloch, "Packaging, scaling and commercialization of Dye Solar Cells", Presentation at E-MRS 2009 Spring Meeting, Strasbourg, June 8-12, 2009.
10. N. Koide, A. Islam, Y. Chiba, L. Han, J. Photochem. Photobiol., A 2006, 182, 296.
11. H. Tian, X. Zhang, S. Yuan, X. Wang, Z. Tian, B. Liu, Y. Wang, T. Yu, Z. Zou, Sol. Energy 2009, 83, 715.
12. M. Murayama, T. Mori, Thin Solid Films 2006, 509, 123.
13. G. Boschloo, H. Lindstrom, E. Magnusson, A. Holmberg, A. Hagfeldt, J. Photochem. Photobiol. A 2002, 148, 11.
14. A. Hagfeldt, G. Boschloo, H. Lindström, E. Figgemeier, A. Holmberg, V. Aranyos, E. Magnusson, L. Malmqvist, Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1501.
15. J. Ferber, R. Stangl, J. Luther, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1998, 53, 29.
16. S. Tanaka, Jpn.J. Appl. Phys. 2001, 40, 97.
17. J. Ferber, J. Luther, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4895.
18. M. Penny, T. Farrell, G. Will, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 24.
19. J. Villanueva, J. A. Anta, E. Guillen, G. Oskam, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19722.
20. D. Matthews, P. Infelta, M. Grätzel, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1996, 44, 119.
21. S. Y. Huang, G. Schlichthoerl, A. J. Nozik, M. Grätzel, A. J. Frank, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2576.
22. M. Penny, T. Farrell, C. Please, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 11.
23. J. Lee, G. M. Coia, N. S. Lewis, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5269.
24. R. Kern, R. Sastrawan, J. Ferber, R. Stangl, J. Luther, Electrochim. Acta 2002, 47, 4213.
25. J. Bisquert, G. Garcia-Belmonte, F. Fabregat-Santiago, N. S. Ferriols, P. Bogdanoff E. C. Pereira, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2287.
26. F. Fabregat-Santiago, J. Bisquert, G. Garcia-Belmonte, G. Boschloo, A. Hagfeldt, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005, 87, 117.
27. Q. Wang, J. Moser, M. Grätzel, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 14945.
28. F. Fabregat-Santiago, J. Bisquert, E. Palomares, L. Otero, D. Kuang, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6550.
29. K. Miettunen, J. Halme, M. Toivola, P. Lund, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 4011.
30. K. Miettunen, J. Halme, P. Vahermaa, T. Saukkonen, M. Toivola, P. Lund, J. Electrochem. Soc. 2009, 156, B876.
31. Q. Wang, S. Ito, M. Grätzel, F. Fabregat-Santiago, I. Mora-Sero, J. Bisquert, T. Bessho, H. Imai, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25210.
32. T. C. Li, M. S. Goes, F. Fabregat-Santiago, J. Bisquert, P. R. Bueno, C. Prasittichai, J. T. Hupp, T. J. Marks, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18385.
33. S. Södergren, A. Hagfeldt, J. Olsson, S. Lindquist, J. Phys. Chem. 1994, 98, 5552.
34. L. Han, N. Koide, Y. Chiba, A. Islam, T. Mitate, C. R. Chim. 2006, 9, 645.
35. L. Bay, K. West, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005, 87, 613.
36. J. Bisquert, Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 5360.
37. T. Hoshikawa, M. Yamada, R. Kikuchi, K. Eguchi, J. Electrochem. Soc. 2005, 152, E68.
38. J. Halme, G. Boschloo, A. Hagfeldt, P. Lund, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 5623.
39. P. M. Sommeling, H. C. Rieffe, J. A. M. van Roosmalen, A. Schonecker, J. M. Kroon, J. A. Wienke, A. Hinsch, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2000, 62, 399.
40. A. C. Fisher, L. M. Peter, E. A. Ponomarev, A. B. Walker, K. G. U. Wijayantha, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 949.
41. T. Trupke, P. Wrfel, I. Uhlendorf, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11484.
42. J. Halme, K. Miettunen, P. Lund, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 20491.
43. G. Rothenberger, P. Comte, M. Grätzel, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1999, 58, 321.
44. Y. Tachibana, K. Hara, K. Sayama, H. Arakawa, Chem. Mater. 2002, 14, 2527.
45. K. Keis, A. Roos, Opt. Mater. 2002, 20, 35.
46. R. Argazzi, C. A. Bignozzi, M. Yang, G. M. Hasselmann, G. J. Meyer, Nano Lett. 2002, 2, 625.
47. D. F. Watson, G. J. Meyer, Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 119.
48. J. R. Durrant, S. A. Haque, E. Palomares, Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1247.
49. N. A. Anderson, T. Lian, Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 491.
50. S. E. Koops, J. R. Durrant, Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 663.
51. P. R. F. Barnes, A. Y. Anderson, S. E. Koops, J. R. Durrant, B. C. O'Regan, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1126.
52. S. E. Koops, B. C. O'Regan, P. R. F. Barnes, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4808.
53. C. Serpa, J. Schabauer, A. P. Piedade, C. J. P. Monteiro, M. M. Pereira, P. Douglas, H. D. Burrows, L. G. Arnaut, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8876.
54. J. Bisquert, I. Mora-Sero, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 450.
55. L. Dloczik, O. Ileperuma, I. Lauermann, L. M. Peter, E. A. Ponomarev, G. Redmond, N. J. Shaw, I. Uhlendorf, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10281.
56. H. K. Dunn, L. M. Peter, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 4726.
57. G. Franco, J. Gehring, L. M. Peter, E. A. Ponomarev, I. Uhlendorf J. Phys. Chem. B 1999, 103, 692.
58. G. Schlichthörl, S. Y. Huang, J. Sprague, A. J. Frank, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 8141.
59. N. W. Duffy, L. M. Peter, K. G. U. Wijayantha, Electrochem. Comm. 2000, 2, 262.
60. A. Zaban, M. Greenshtein, J. Bisquert, ChemPhysChem 2003, 4, 859.
61. S. Nakade, W. Kubo, Y. Saito, T. Kanzaki, T. Kitamura, Y. Wada, S. Yanagida, J. Phys. Chem. B 2003, 707, 14244.
62. S. Nakade, T. Kanzaki, Y. Wada, S. Yanagida, Langmuir 2005, 27, 10803.
63. J. Nissfolk, K. Fredin, A. Hagfeldt, G. Boschloo, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17715.
64. B. C. O'Regan, K. Bakker, J. Kroeze, H. Smit, P. Sommeling, J. R. Durrant, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17155.
65. J. Bisquert, V. S. Vikhrenko, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2313.
66. P. R. F. Barnes, L. Liu, X. Li, A. Y. Anderson, H. Kisserwan, T. H. Ghaddar, J. R. Durrant, B. C. O'Regan, Nano Lett. 2009, 9, 3532.
67. H. Wang, L. M. Peter, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18125.
68. J. Villanueva-Cab, H. Wang, G. Oskam, L. M. Peter, J. Phys. Chem. Lett., 2010, 1, 748
69. J. Bisquert, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 325.
70. A. Pitarch, G. Garcia-Belmonte, I. Mora-Sero, J. Bisquert, Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2983.
71. J. Bisquert, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2323.
72. J. Bisquert, F. Fabregat-Santiago, I. Mora-Sero, G. Garcia-Belmonte, S. Gimenez, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 17278.
73. K. Lobato, L. M. Peter, U. W ürfel, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 16201.
74. U. Würfel, J. Wagner, A. Hinsch, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 20444.
75. P. J. Cameron, L. M. Peter, S. Hore, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 930.
76. L. M. Peter, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6601.
77. J. Xia, N. Masaki, K. Jiang, S. Yanagida, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8092.
78. S. Hore, R. Kern, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 263504/1.
79. G. Boschloo, A. Hagfeldt, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1819.
80. P. Salvador, M. G. Hidalgo, A. Zaban, J. Bisquert, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15915.
81. J. R. Jennings, A. Ghicov, L. M. Peter, P. Schmuki, A. B. Walker, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13364.
82. N. W. Duffy, L. M. Peter, R. M. G. Rajapakse, K. G. U. Wijayantha, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 8916.
83. L. Peter, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1839.
84. B. C. O'Regan, J. R. Durrant, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1799.
85. J. A. Anta, F. Casanueva, G. Oskam, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 5372.
86. A. Hauch, A. Georg, Electrochim. Acta 2001, 46, 3457.
87. L. Bay, K. West, B. Winther-Jensen, T. Jacobsen, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 341.
88. A. J. Bard, L. R. Faulkner, Electrochemical methods:fundamentals and applications, 2nd Ed, Wiley, New York, 2000.
89. N. Papageorgiou, Y. Athanassov, M. Armand, P. Bonhote, H. Pettersson, A. Azam, M. Gratzel, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 3099.
90. N. Papageorgiou, M. Grätzel, P. P. Infelta, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1996, 44, 405.
91. Impedance spectroscopy: empasizing solid materials and systems (Ed: J. R. Macdonald), Wiley, New York, 1987.
92. A. Kay, M. Grätzel, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1996, 44, 99.
93. N. Papageorgiou, P. Liska, A. Kay, M. Gratzel, J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 898.
94. W. Hyk, J. Augustynski, J. Electrochem. Soc. 2006, 153, A2326.
95. N. Papageorgiou, C. Barbe, M. Grätzel, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4156.
96. N. Papageorgiou, W. F. Maier, M. Grätzel, J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 876.
97. T. N. Murakami, M. Grätzel, Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 572.
98. J. Halme, M. Toivola, A. Tolvanen, P. Lund, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 872.
99. M. Toivola, T. Peltola, K. Miettunen, J. Halme, P. Lund, J. Nanosci. Nanotechnol. 2010, 10, 1.
100. S. Ito, H. Matsui, K. Okada, S. Kusano, T. Kitamura, Y. Wada, S. Yanagida, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2004, 82, 421.
101. M. Toivola, L. Peltokorpi, J. Halme, P. Lund, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 1733.