A perspective on solar-driven water splitting with all-oxide hetero-nanostructures

Energy and Environmental Science

Volumn 4, Issue 10, 2011, Pages 3889-3899

  Kronawitter, Coleman X ^a,b   Vayssieres, Lionel ^c   Shen, Shaohua ^d   Guo, Leijin ^d   Wheeler, Damon A ^e   Zhang, Jin Z ^e   Antoun, Bonnie R ^f   Mao, Samuel S ^a,b  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

^c NATIONAL INSTITUTE FOR MATERIALS SCIENCE   (Japan)

^d XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY   (China)

^e UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^f SANDIA NATIONAL LABORATORIES   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BAND EDGE; FUNCTIONAL BEHAVIORS; HETERO-NANOSTRUCTURES; INTERFACIAL REGION; LOW COST FABRICATION; MINORITY CARRIER; NANOSCALE FEATURES; OXIDE NANOSTRUCTURES; PHOTOELECTROCHEMICAL CHARACTERIZATION; SOLAR HYDROGEN; SOLAR WATER SPLITTING; ULTRAFAST TRANSIENT ABSORPTION SPECTROSCOPY; VISIBLE-LIGHT ACTIVITY; WATER SPLITTING;

CHEMICAL STABILITY; ELECTROCHEMISTRY; HETEROJUNCTIONS; HYDROGEN; IRON COMPOUNDS; LIGHT; NANOSTRUCTURES; SOLAR POWER GENERATION; TUNGSTEN;

SOLAR ENERGY;

ABSORPTION; ATOMIC ABSORPTION SPECTROSCOPY; ELECTROCHEMICAL METHOD; ELECTRODE; HYDROGEN; IRON; NANOTECHNOLOGY; OXIDE; SOLAR POWER; SOLAR RADIATION; TUNGSTEN; VISIBLE SPECTRUM;

EID: 80053315958     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1ee02186a     Document Type: Review

References (75)

1. A. Brinkman M. Huijben M. van Zalk J. Huijben U. Zeitler J. C. Maan W. G. van der Wiel G. Rijnders D. H. A. Blank H. Hilgenkamp Nat. Mater. 2007 6 493 496
2. A. Ohtomo H. Y. Hwang Nature 2004 427 423 426
3. J. Garcia-Barriocanal A. Rivera-Calzada M. Varela Z. Sefrioui E. Iborra C. Leon S. J. Pennycook J. Santamaria Science 2008 321 676 680
4. L. Duan L. Tong Y. Xu L. Sun Energy Environ. Sci. 2011 10.1039/C1EE01276B
5. On Solar Hydrogen & Nanotechnology, Ed:, L. Vayssieres, John Wiley & Sons, Singapore, 2009
6. X. Chen S. Shen L. Guo S. S. Mao Chem. Rev. 2010 110 6503 6570
7. M. G. Walter E. L. Warren J. R. McKone S. W. Boettcher Q. Mi E. A. Santori N. S. Lewis Chem. Rev. 2010 110 6446 6473
8. Y. Lin G. Yuan S. Sheehan S. Zhou D. Wang Energy Environ. Sci. 2011 10.1039/C1EE01850G
9. K. Sivula F. Le Formal M. Grätzel ChemSusChem 2011 4 432 444
10. J. Sun D. K. Zhong D. R. Gamelin Energy Environ. Sci. 2010 3 1252 1261
11. Y. Lin G. Yuan R. Liu S. Zhou S. W. Sheehan D. Wang Chem. Phys. Lett. 2011 507 209 215
12. A. J. Nozik Nano Lett. 2010 10 2735 2741
13. H. A. Atwater A. Polman Nat. Mater. 2010 9 205 213
14. P. V. Kamat J. Phys. Chem. C 2007 111 2834 2860
15. Nanostructured and Photoelectrochemical Systems for Solar Photon Conversion, Eds:, M. D. Archer, A. J. Nozik, Imperial College Press, London, 2008
16. X. Chen S. S. Mao Chem. Rev. 2007 107 2891 2959
17. H. G. Park J. K. Holt Energy Environ. Sci. 2010 3 1028 1036
18. S. Shen J. Shi P. Guo L. Guo Int. J. Nanotech. 2011 8 523 591
19. M. C. Putnam S. W. Boettcher M. D. Kelzenberg D. B. Turner-Evans J. M. Spurgeon E. L. Warren R. M. Briggs N. S. Lewis H. A. Atwater Energy Environ. Sci. 2010 3 1037 1041
20. M. D. Kelzenberg S. W. Boettcher J. A. Petykiewicz D. B. Turner-Evans M. C. Putnam E. L. Warren J. M. Spurgeon R. M. Briggs N. S. Lewis H. A. Atwater Nat. Mater. 2010 9 239 244
21. I. Thomann B. A. Pinaud Z. Chen B. M. Clemens T. F. Jaramillo M. L. Brongersma Nano Lett. 2011 11 3440 3446
22. L. Vayssieres A. Hagfeldt S. -E. Lindquist Pure Appl. Chem. 2000 72 47 52
23. N. S. Lewis J. Electroanal. Chem. 2001 508 1 10
24. M. Grätzel Inorg. Chem. 2005 44 6841 6851
25. X. Chen L. Liu P. Y. Yu S. S. Mao Science 2011 331 746 750
26. H. Zhong Y. Zhou Y. Yang C. Yang Y. Li J. Phys. Chem. C 2007 111 6538 6543
27. H. J. Snaith C. Ducati Nano Lett. 2010 10 1259 1265
28. N. O. V. Plank I. Howard A. Rao M. W. B. Wilson C. Ducati R. S. Mane J. S. Bendall R. R. M. Louca N. C. Greenham H. Miura R. H. Friend H. J. Snaith M. E. Welland J. Phys. Chem. C 2009 113 18515 18522
29. H. H. Kung H. S. Jarrett A. W. Sleight A. Ferretti J. Appl. Phys. 1977 48 2463 2469
30. A. Paracchino V. Laporte K. Sivula M. Grätzel E. Thimsen Nat. Mater. 2011 10 456 461
31. K. Ernst A. Belaidi R. Könenkamp Semicond. Sci. Technol. 2003 18 475 479
32. J. A. Glasscock, PhD Thesis, University of New South Wales, Australia, 2008, 1-220
33. K. Sivula F. Le Formal M. Grätzel Chem. Mater. 2009 21 2862 2867
34. W. Smith A. Wolcott R. C. Fitzmorris J. Z. Zhang Y. Zhao J. Mater. Chem. 2011 21 10792 10800
35. J. H. Park O. O. Park S. Kim Appl. Phys. Lett. 2006 89 163106
36. J. Su L. Guo N. Bao C. A. Grimes Nano Lett. 2011 11 1928 1933
37. K.-S. Ahn Y. Yan M.-S. Kang J.-Y. Kim S. Shet H. Wang J. Turner M. Al-Jassim Appl. Phys. Lett. 2009 95 022116
38. S. J. Hong S. Lee J. S. Jang J. S. Lee Energy Environ. Sci. 2011 4 1781 1787
39. P. Chatchai Y. Murakami S.-y. Kishioka A. Y. Nosaka Y. Nosaka Electrochim. Acta 2009 54 1147 1152
40. Y. Wang T. Yu X. Chen H. Zhang S. Ouyang Z. Li J. Ye Z. Zou J. Phys. D: Appl. Phys. 2007 40 3925 3930
41. W. Luo T. Yu Y. Wang Z. Li J. Ye Z. Zou J. Phys. D: Appl. Phys. 2007 40 1091 1096
42. F.-T. Liou C. Y. Yang S. N. Levine J. Electrochem. Soc. 1982 129 342 345
43. T. Kishi M. Aritsuka Surf. Coat. Technol. 1988 34 345 353
44. F. Le Formal N. Tétreault M. Cornuz T. Moehl M. Grätzel K. Sivula Chem. Sci. 2011 2 737 743
45. T. Hisatomi F. Le Formal M. Cornuz J. Brillet N. Tétreault K. Sivula M. Grätzel Energy Environ. Sci. 2011 4 2512 2515
46. J. Augustynski, G. Calzaferri, J. C. Courvoisier and M. Grätzel, in Proc. of the 11th World Hydrogen Energy Conference, Eds:, T. N. Veziroglu, C. J. Winter, J. P. Baselt, G. Kreysa, Stuttgart, 1996, p. 2379
47. E. L. Miller R. E. Rocheleau X. M. Deng Int. J. Hydrogen Energy 2003 28 615 623
48. J. Augustynski, R. Solarska, H. Hagemann and C. Santato in Proc. SPIE, 6340, Ed., L. Vayssieres, SPIE Press, Bellingham, 2006, 63400J-1
49. L. Vayssieres N. Beermann S.-E. Lindquist A. Hagfeldt Chem. Mater. 2001 13 233 235
50. L. Vayssieres C. Sathe S. M. Butorin D. K. Shuh J. Nordgren J. Guo Adv. Mater. 2005 17 2320 2323
51. K. Wang J. Chen W. Zhou Y. Zhang Y. Yan J. Pern A. Mascarenha Adv. Mater. 2008 20 3248 3253
52. N. Beermann L. Vayssieres S.-E. Lindquist A. Hagfeldt J. Electrochem. Soc. 2000 147 2456 2461
53. M. P. Dare-Edwards J. B. Goodenough A. Hamnett P. R. Trevellick J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1983 79 2027 2041
54. M. A. Butler J. Appl. Phys. 1977 48 1914 1920
55. J. H. Kennedy K. W. Frese J. Electrochem. Soc. 1978 125 709 714
56. A. B. Murphy P. R. F. Barnes L. K. Randeniya I. C. Plumb I. E. Grey M. D. Horne J. A. Glasscock Int. J. Hydrogen Energy 2006 31 1999 2017
57. T. Lindgren H. Wang N. Beermann L. Vayssieres A. Hagfeldt S.-E. Lindquist Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2002 71 231 243
58. M. Grätzel Nature 2001 414 338 344
59. J. Chakhalian W. Freeland H.-U. Habermeier G. Cristiani G. Khaliullin M. van Veenendaal B. Keimer Science 2007 318 1114 1117
60. C. X. Kronawitter J. R. Bakke D. A. Wheeler W.-C. Wang C. Chang B. R. Antoun J. Z. Zhang J. Guo S. F. Bent S. S. Mao L. Vayssieres Nano Lett. 2011 10.1021/nl201944h
61. J. Nelson Phys. Rev. B: Condens. Matter 1999 59 15374 15380
62. F. Cao G. Oskam G. J. Meyer P. C. Searson J. Phys. Chem. 1996 100 17021 17027
63. I. Cesar K. Sivula A. Kay R. Zboril M. Grätzel J. Phys. Chem. C 2009 113 772 782
64. A. Królikowska P. Barczuk R. Jurczakowski J. Augustynski J. Electroanal. Chem. 2011 10.1016/j.jelechem.2011.07.003
65. Y. Ling G. Wang D. A. Wheeler J. Z. Zhang Y. Li Nano Lett. 2011 11 2119 2125
66. F. J. Morin Phys. Rev. 1954 93 1195 1199
67. N. J. Cherepy D. B. Liston J. A. Lovejoy H. Deng J. Z. Zhang J. Phys. Chem. B 1998 102 770 776
68. A. G. Joly J. R. Williams S. A. Chambers G. Xiong W. P. Hess D. M. Laman J. Appl. Phys. 2006 99 053521
69. V. A. Nadtochenko N. N. Denisov V. Y. Gak F. E. Gostev A. A. Titov O. M. Sarkisov V. V. Nikandrov Russ. Chem. Bull. 2002 51 457 461
70. Y. P. He Y. M. Miao C. R. Li S. Q. Wang L. Cao S. S. Xie G. Z. Yang B. S. Zou C. Burda Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2005 71 125411
71. N. M. Dimitrijevic D. Savic O. I. Micic A. J. Nozik J. Phys. Chem. 1984 88 4278 4283
72. A. J. Cowan C. J. Barnett S. R. Pendlebury M. Barroso K. Sivula M. Gratzel J. R. Durrant D. R. Klug J. Am. Chem. Soc. 2011 133 10134 10140
73. S. R. Pendlebury M. Barroso A. J. Cowan K. Sivula J. Tang M. Grätzel D. Klug J. R. Durrant Chem. Commun. 2011 47 716 718
74. P. Zubko S. Gariglio M. Gabay P. Ghosez J.-M. Triscone Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 2011 2 141 165
75. R. J. Newhouse H. Wang J. K. Hensel D. A. Wheeler S. Zou J. Z. Zhang J. Phys. Chem. Lett. 2011 2 228 235