Effect of cations on the interactions of Ru dye and iodides in dye-sensitized solar cells: A density functional theory study

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 5, 2011, Pages 2544-2552

  Kusama, Hitoshi ^a   Sugihara, Hideki ^a   Sayama, Kazuhiro ^a  

^a NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

A-DENSITY; ALKYL GROUPS; CARBOXYLATE GROUPS; CARBOXYLIC GROUP; COUNTER CATIONS; DYE REGENERATION; DYE-LIGANDS; DYE-SENSITIZED SOLAR CELL; INTERACTION STRENGTH; IODIDE ANIONS; IODIDE ION; NEGATIVE CHARGE; OXYGEN ATOM; REDOX COUPLE; SHORT-CIRCUIT PHOTOCURRENT; TETRABUTYLAMMONIUM; TIO;

ATOMS; CARBOXYLATION; ELECTRON MOBILITY; HYDROGEN BONDS; LIGANDS; OXYGEN; PHOTOELECTROCHEMICAL CELLS; POSITIVE IONS; SOLAR CELLS;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

EID: 79952633399     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp109114b     Document Type: Article

References (43)

1. O'Regan, B.; Grätzel, M. Nature 1991, 353, 737
2. Nazeeruddin, M. K.; Zakeeruddin, S. M.; Humphry-Baker, R.; Jirousek, M.; Liska, P.; Vlachopoulos, N.; Shklover, V.; Fischer, C. H.; Grätzel, M. Inorg. Chem. 1999, 38, 6298
3. Clifford, J. N.; Patomares, E.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6561
4. Nyhlen, J.; Boschloo, G.; Hagfeldt, A.; Kloo, L.; Privalov, T. ChemPhysChem 2010, 11, 1858
5. Privalov, T.; Boschloo, G.; Hagfeldt, A.; Svensson, P. H.; Kloo, L. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 783
6. Boschloo, G.; Hagfeldt, A. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1819
7. Schiffmann, F.; VandeVondele, J.; Hutter, J.; Urakawa, A.; Wirz, R.; Baiker, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 4830
8. Kusama, H.; Sugihara, H.; Sayama, K. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 11335
9. Nazeeruddin, M. K.; Péchy, 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
10. Buscaino, R.; Baiocchi, C.; Barolo, C.; Medana, C.; Grätzel, M.; Nazeeruddin, M. K.; Viscardi, G. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 798
11. Liu, Y.; Hagfeldt, A.; Xiao, X. -R.; Lindquist, S.-E. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1998, 55, 267
12. Kelly, C. A.; Farzad, F.; Thompson, D. W.; Stipkala, J. M.; Meyer, G. J. Langmuir 1999, 15, 7047
13. Park, N. G.; Chang, S. H.; van de Lagemaat, J.; Kim, K. J.; Frank, A. J. Bull. Korean Chem. Soc. 2000, 21, 985
14. Pelet, S.; Moser, J.-E.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1791
15. Kang, M. G.; Ryu, K. S.; Chang, S. H.; Park, N. G. ETRI J. 2004, 26, 647
16. Nakade, S.; Kanzaki, T.; Kambe, S.; Wada, Y.; Yanagida, S. Langmuir 2005, 21, 11414
17. Nakade, S.; Kanzaki, T.; Kubo, W.; Kitamura, T.; Wada, Y.; Yanagida, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3480
18. Son, K. M.; Kang, M. G.; Vittal, R.; Lee, J.; Kim, K. J. J. Appl. Electrochem. 2008, 38, 1647
19. Zhang, C.; Huo, Z.; Huang, Y.; Dai, S.; Wang, M.; Tang, Y.; Sui, Y. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2010, 213, 87
20. Nazeeruddin, M. K.; Humphry-Baker, R.; Liska, P.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8981
21. Kambe, S; Nakade, S.; Kitamura, T.; Wada, Y.; Yanagida, S. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2967
22. Hara, K.; Nishikawa, T.; Kurashige, M.; Kawauchi, H.; Kashima, T.; Sayama, K.; Aika, K.; Arakawa, H. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005, 85, 21
23. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, Jr., J. A.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, N. J.; Klene, M.; Knox, J. E.; 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.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, Ö.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, Revision A.02; Gaussian, Inc.: Wallingford CT, 2009.
24. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648
25. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098
26. Lee, C.; Yang, W.; Paar, R. G. Phys. Rev. B 1980, 37, 785
27. Dunning, T. H.; Hay, P. J. Modern Theoretical Chemistry 3; Schaefer, H. F., III, Ed.; Plenum: New York, 1976; pp 1 - 28.
28. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270
29. Wadt, W. R.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284
30. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299
31. Foster, J. P.; Weinhold, F. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 7211
32. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899
33. Glendening, E. D.; Reed, A. E.; Carpenter, J. E.; Weinhold, F. NBO Version 3.1.
34. Nazeeruddin, M. K.; De Angelis, F.; Fantacci, S.; Selloni, A.; Viscard, G.; Liska, P.; Ito, S.; Takeru, B.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16835
35. Lee, K. E.; Gomez, M. A.; Elouatik, S.; Demopoulos, G. P. Langmuir 2010, 26, 9575
36. De Angelis, F.; Fantacci, S.; Selloni, A.; Grätzel, M.; Nazeeruddin, M. K. Nano Lett. 2007, 7, 3189
37. Bondi, A. J. Phys. Chem. 1964, 68, 441
38. Steiner, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 48
39. Zhang, Y.; Chen, X. Y.; Wang, H. J.; Diao, K. S.; Chen, J. M. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2010, 952, 16
40. Kusama, H.; Sugihara, H.; Sayama, K. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20764
41. Chiba, Y.; Islam, A.; Kakutani, K.; Komiya, R.; Koide, N.; Han, L. Technical Digest, 15th International Photovoltaic Science and Engineering Conference; 2005; p 665.
42. Green, M. A.; Emery, K.; King, D. L.; Hishikawa, Y.; Warta, W. Prog. Photovoltaics: Res. Appl. 2006, 14, 45
43. Green, M. A.; Emery, K.; Hishikawa, Y.; Warta, W. Prog. Photovoltaics: Res. Appl. 2010, 18, 346