Solar fuels: Thermodynamics, candidates, tactics, and figures of merit

Dalton Transactions

Volumn 39, Issue 42, 2010, Pages 10021-10030

  McDaniel, Neal D ^a   Bernhard, Stefan ^a  

^a CARNEGIE MELLON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTIFICIAL PHOTOSYNTHESIS; FIGURES OF MERITS; HALOGEN ACIDS; INORGANIC CHEMISTRY; MACROSCOPIC APPROACH; RENEWABLE ENERGIES; RESEARCH TOPICS; SOLAR FUELS; WATER GAS SHIFT REACTIONS; WATER SPLITTING;

CHEMICAL SHIFT; GAS ABSORPTION; INORGANIC COMPOUNDS; PHOTOSYNTHESIS; THERMODYNAMICS;

SOLAR ENERGY;

EID: 77957655266     PISSN: 14779226     EISSN: 14779234     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0dt00454e     Document Type: Article

References (105)

1. Union of the Electricity Industry "The Cost of Hydroelectricity" 1997
2. Grenoble European Center for Hydropower "The Economics of Hydroelectricity" 2004
3. Royal Academy of Engineering "The Cost of Generating Electricity" 2004
4. Credit Suisse "Levelized Cost of Energy Estimates" 2008
5. T. Tomita S. Saito T. Suemoto H. Harima S. Nakashima Appl. Phys. Lett. 2001 79 9 1279 1281
6. W. Shockley H. J. Queisser J. Appl. Phys. 1961 32 3 510 519
7. A. D. Vos H. Pauwels Appl. Phys. 1981 25 119 125
8. H. B. Gray A. W. Maverick Science 1981 214 1201 1205
9. H. E. Suess H. C. Urey Rev. Mod. Phys. 1956 28 53 74
10. J. D. Luttmer I. Trachtenberg J. Electrochem. Soc. 1985 132 6 1312 1315
11. J. D. Luttmer D. Konrad I. Trachtenberg J. Electrochem. Soc. 1985 132 5 1054 1058
12. A. F. Heyduk A. M. Macintosh D. G. Nocera J. Am. Chem. Soc. 1999 121 5023 5032
13. A. J. Esswein A. S. Veige D. G. Nocera J. Am. Chem. Soc. 2005 127 16641 16651
14. A. J. Esswein J. L. Dempsey D. G. Nocera Inorg. Chem. 2007 46 2362 2364
15. T. R. Cook A. J. Esswein D. G. Nocera J. Am. Chem. Soc. 2007 129 10094 10095
16. T. R. Cook Y. Surendranath D. G. Nocera J. Am. Chem. Soc. 2009 131 28 29
17. T. S. Teets D. G. Nocera J. Am. Chem. Soc. 2009 131 7411 7420
18. D. S. Laitar P. Müller J. P. Sadighi J. Am. Chem. Soc. 2005 127 17196 17197
19. E. Fujita B. S. Brunschwig T. Ogata S. Yanagida Coord. Chem. Rev. 1994 132 195 200
20. R. Ziessel J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1988 1 16 17
21. R. Ziessel Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1991 30 844 847
22. R.-J. Wang T. Fujimoto T. Shido M. Ichikawa J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992 13 962 963
23. R. Ziessel J. Am. Chem. Soc. 1993 115 118 127
24. L. Millard M. Bowker J. Photochem. Photobiol., A 2002 148 91 95
25. A. H. A. Tinnemans T. P. M. Koster D. Thewissen A. Mackor Recl. Trav. Chim. Pays-Bas 1984 103 288 295
26. A. J. Morris G. J. Meyer E. Fujita Acc. Chem. Res. 2009 42 12 1983 1994
27. Iogen, http://www.iogen.ca/
28. Poet, http://www.poet.com/
29. Abengoa, http://www.abengoabioenergy.com/
30. E. K. Rideal Proc. R. Soc. London, Ser. A 1921 99 697 153 162
31. H. Arakawa Y. Sugi Chem. Lett. 1981 1323 1326
32. C. G. Griggs D. J. H. Smith J. Organomet. Chem. 1984 273 105 109
33. T. Yamakawa T. Katsurao S. Shinoda Y. Saito J. Mol. Catal. 1987 42 183 186
34. K. Nomura Y. Saito S. Shinoda J. Mol. Catal. 1989 52 99 111
35. D. Morton D. J. Cole-Hamilton I. D. Utuk M. Paneque-Sosa M. Lopez-Poveda J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1989 489 495
36. T. Yoshida T. Okano S. Otsuka J. Am. Chem. Soc. 1980 102 5966 5967
37. T. Takahashi S. Shinoda Y. Saito J. Mol. Catal. 1985 31 301 309
38. H. Yamamoto S. Shinoda Y. Saito J. Mol. Catal. 1985 30 259 266
39. S. Shinoda H. Moriyama Y. Kise Y. Saito J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1978 348 349
40. H. Moriyama T. Aoki S. Shinoda Y. Saito J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1982 369 374
41. T. Matsubara Y. Saito T. Yamakawa S. Shinoda J. Mol. Catal. 1991 67 175 184
42. K. Makita K. Nomura Y. Saito J. Mol. Catal. 1994 89 143 149
43. T. Yamakawa H. Miyake H. Moriyama S. Shinoda Y. Saito J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1986 326 327
44. T. Matsubara Y. Saito T. Yamakawa S. Shinoda J. Mol. Catal. 1993 79 29 37
45. H. Moriyama P. S. Pregosin Y. Saito T. Yamakawa J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1984 2329 2332
46. R. Irie X. Li Y. Saito J. Mol. Catal. 1983 18 263 265
47. R. Irie X. Li Y. Saito J. Mol. Catal. 1984 23 17 22
48. R. Irie X. Li Y. Saito J. Mol. Catal. 1984 23 23 27
49. S. Shinoda X. Li Y. Saito J. Mol. Catal. 1989 49 113 119
50. G. B. W. L. Ligthart R. H. Meijer M. P. J. Donners J. Meuldijk J. A. J. M. Vekemans L. A. Hulshof Tetrahedron Lett. 2003 44 7 1507 1509
51. O. Khaselev J. A. Turner Science 1998 280 425 427
52. E. McFarland "Photoelectrochemical Hydrogen Production Using New Combinatorial Chemistry Derived Materials" United States Department of Energy Hydrogen Program Annual Progress Report 2007
53. B. D. James G. N. Baum J. Perez K. N. Baum "Technoeconomic Analysis of Photoelectrochemical (PEC) Hydrogen Production" United States Department of Energy Publication 2009
54. Z. Zou J. Ye K. Sayama H. Arakawa Nature 2001 414 625 626
55. K. Sayama K. Musaka R. Abe Y. Abe H. Arakawa Chem. Commun. 2001 2416 2417
56. K. Maeda K. Teramura D. Lu T. Takata N. Saito Y. Inoue K. Domen Nature 2006 440 295 299
57. J.-M. Lehn J. P. Sauvage Nouv. J. Chim. 1977 1 449 451
58. A. Moradpour E. Amouyal P. Keller H. Kagan Nouv. J. Chim. 1978 2 547 549
59. K. Kalyanasundaram J. Kiwi M. Grätzel Helv. Chim. Acta 1978 61 2720 2724
60. M. Kirch J.-M. Lehn J. P. Sauvage Helv. Chim. Acta 1979 62 1345 84
61. M. Grätzel Acc. Chem. Res. 1981 14 376 384
62. D. Duonghong E. Borgarello M. Grätzel J. Am. Chem. Soc. 1981 103 4685 4690
63. J. R. Darwent, Photogeneration of Hydrogen, A. Harriman, M. A. West, ed.; Academic Press London, 1982, 23-38
64. J. Kiwi, E. Borgarello, E. Pelizzatti, M. Visca and M. Gratzel, Photogeneration of Hydrogen, A. Harriman, M. A. West, ed.; Academic Press London, 1982, 119-146
65. J. R. Darwent P. Douglas A. Harriman G. Porter M. C. Richoux Coord. Chem. Rev. 1982 44 83 126
66. C. V. Krishnan B. S. Brunschwig C. Creutz N. Sutin J. Am. Chem. Soc. 1985 107 2005 2015
67. E. Adar Y. Degani Z. Goren I. Willner J. Am. Chem. Soc. 1986 108 4696 4700
68. L. Persaud A. J. Bard A. Campion M. A. Fox T. E. Mallouk S. E. Webber J. M. White J. Am. Chem. Soc. 1987 109 7309 7314
69. E. Amouyal, In Homogeneous Photocatalysis, M. Chanon, Ed.; John Wiley & Sons Chichester, U.K., 1997, 263-308
70. J. I. Goldsmith W. R. Hudson M. S. Lowry T. H. Anderson S. Bernhard J. Am. Chem. Soc. 2005 127 20 7502 7510
71. M. S. Lowry J. I. Goldsmith J. D. Slinker R. A. Pascal, Jr. G. G. Malliaras S. Bernhard Chem. Mater. 2005 17 23 5712 5719
72. L. L. Tinker N. D. McDaniel P. N. Curtin C. K. Smith M. J. Ireland S. Bernhard Chem.-Eur. J. 2007 13 8726 8732
73. E. D. Cline S. E. Adamson S. Bernhard Inorg. Chem. 2008 47 22 10378 10388
74. P. N. Curtin L. L. Tinker C. M. Burgess E. D. Cline S. Bernhard Inorg. Chem. 2009 48 22 10498 10506
75. T. Nann S. K. Ibrahim P.-M. Woi S. Xu J. Ziegler C. J. Pickett Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 5409 5
76. F. P. Rotzinger S. Munavalli P. Comte J. K. Hurst M. Grätzel F. Pern A. J. Frank J. Am. Chem. Soc. 1987 109 6619 6626
77. J. P. Collman M. Marrocco P. Denisevich C. Koval F. C. Anson J. Electroanal. Chem. 1979 101 117 122
78. B. Ward C. B. Wang C. K. Chang J. Am. Chem. Soc. 1981 103 5236 5238
79. S. W. Gersten G. J. Samuels T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 1982 104 4029 4030
80. J. A. Gilbert D. S. Eggleston W. R. Murphy, Jr. D. A. Geselowitz S. W. Gersten T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 1985 107 3855 3864
81. J. A. Gilbert D. A. Geselowitz T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 1986 108 1493 1501
82. J. P. Fillers K. G. Ravichandran I. Abdalmuhdi A. Tulinsky C. K. Chang J. Am. Chem. Soc. 1986 108 417 424
83. C. W. Chronister R. A. Binstead J. Ni T. J. Meyer Inorg. Chem. 1997 36 3814 3815
84. R. Guilard S. Brandes A. Tabard N. Bouhmaida C. Lecomte P. Richard J. M. Latour J. Am. Chem. Soc. 1994 116 10202 10211
85. M. Yagi Y. Osawa N. Sukegawa M. Kaneko Langmuir 1999 15 7406 7408
86. R. A. Binstead C. W. Chronister J. Ni C. M. Hartshorn T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 2000 122 8464 8473
87. Y. Deng C. J. Chang D. G. Nocera J. Am. Chem. Soc. 2000 122 410 411
88. T. Wada K. Tsuge K. Tanaka Inorg. Chem. 2001 40 329 337
89. C. J. Chang Y. Deng S. M. Peng G. H. Lee C. Y. Yeh D. G. Nocera Inorg. Chem. 2002 41 3008 3016
90. R. Zong R. P. Thummel J. Am. Chem. Soc. 2005 127 12802 12803
91. R. Tagore H. Chen H. Zhang R. H. Crabtree G. W. Brudvig Inorg. Chim. Acta 2007 360 2983 2989
92. Z. Deng H. W. Tseng R. Zong D. Wang R. P. Thummel Inorg. Chem. 2008 47 1835 1848
93. A. Sartorel M. Carraro G. Scorrano R. De Zorzi S. Geremia N. D. McDaniel S. Bernhard M. Bonchio J. Am. Chem. Soc. 2008 130 5006 5007
94. Y. V. Geletii B. Botar P. Kögerler D. A. Hillesheim D. G. Musaev C. L. Hill Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 3896 3899
95. N. D. McDaniel F. J. Coughlin L. L. Tinker S. Bernhard J. Am. Chem. Soc. 2008 130 210 217
96. R. Brimblecombe A. Koo G. C. Dismukes G. F. Swiegers L. Spiccia J. Am. Chem. Soc. 2010 132 9 2892 2894
97. A. J. Bard M. A. Fox Acc. Chem. Res. 1995 28 141 145
98. D. Carrieri D. Kolling G. Ananyev G. C. Dismukes Ind. Biotechnol. 2006 2 2 133 137
99. D. Gust T. A. Moore A. L. Moore Acc. Chem. Res. 2009 42 12 1890 1898
100. L. B. Brentner J. Peccia J. B. Zimmerman Environ. Sci. Technol. 2010 44 2243 2254
101. M. J. Morgan G. Jakovidis I. McLeod Phys. Educ. 1994 29 4 252 254
102. R. Hezel "Commercial High-Efficiency Silicon Solar Cells" Springer Series in Optical Sciences 2009 140 95 100
103. E. Zoulias E. Varkaraki, 1 N. Lymberopoulos C. N. Christodoulou G. N. Karagiorgis "A Review on Water Electrolysis" TCJST 2004 4 2 41 71
104. P. Lei M. Hedlund R. Lomoth H. Rensmo O. Johansson L. Hammarström J. Am. Chem. Soc. 2008 130 1 26 27
105. Y. L. Chow W. C. Danen S. F. Nelsen D. H. Rosenblatt Chem. Rev. 1978 78 243 274