Dye molecular structure device open-circuit voltage correlation in Ru(II) sensitizers with heteroleptic tridentate chelates for dye-sensitized solar cells

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 17, 2012, Pages 7488-7496

  Wu, Kuan Lin ^a   Li, Cheng Hsuan ^a   Chi, Yun ^a   Clifford, John N ^b   Cabau, Lydia ^b   Palomares, Emilio ^b,c   Cheng, Yi Ming ^d   Pan, Hsiao An ^d   Chou, Pi Tai ^d  

^a NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY   (Taiwan)

^b INSTITUTE OF CHEMICAL RESEARCH OF CATALONIA ICIQ   (Spain)

^c INSTITUCIÓ CATALANA DE RECERCA I ESTUDIS AVANÇATS ICREA   (Spain)

^d NATIONAL TAIWAN UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DYE-SENSITIZED SOLAR CELL; ELECTRON LIFETIME; EXCELLENT PERFORMANCE; FILL FACTOR; HETEROLEPTIC; LIGHT INTENSITY; LIGHT-HARVESTING; OVERALL CONVERSION EFFICIENCY; PENDANT GROUPS; PHOTOVOLTAIC ENERGY CONVERSION; PYRIDYL; RECOMBINATION PROCESS; REFERENCE DEVICES; SHORT-CIRCUIT PHOTOCURRENT; SIMULATED SUNLIGHT; TERPYRIDINES;

CHELATION; CONVERSION EFFICIENCY; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; PHOTOELECTROCHEMICAL CELLS; SOLAR CELLS;

RUTHENIUM ALLOYS;

CHELATE; RUTHENIUM DERIVATIVE; TF 11; TF 12; TF 13; TF 14; TRICARBOXYTERPYRIDINE RUTHENIUM SENSITIZER; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; CELL TYPE; CHEMICAL STRUCTURE; CONJUGATION; DYE SENSITIZED SOLAR CELL; ELECTRIC POTENTIAL; ENERGY CONVERSION; LIGHT HARVESTING SYSTEM; LIGHT INTENSITY; SIMULATION; SUNLIGHT; SYNTHESIS;

EID: 84860817069     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja300828f     Document Type: Article

References (58)

1. Peter, L. M. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1861
2. Clifford, J. N.; Martinez-Ferrero, E.; Viterisi, A.; Palomares, E. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 1635
3. Yum, J.-H.; Chen, P.; Grätzel, M.; Nazeruddin, M. K. ChemSusChem 2008, 1, 699
4. Hamann, T. W.; Jensen, R. A.; Martinson, A. B. F.; Van Ryswyk, H.; Hupp, J. T. Energy Environ. Sci. 2008, 1, 66
5. Goncalves, L. M.; de Zea Bermudez, V.; Ribeiro, H. A.; Mendes, A. M. Energy Environ. Sci. 2008, 1, 655
6. Anandan, S. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 843
7. Grätzel, M. Inorg. Chem. 2005, 44, 6841
8. Hagfeldt, A.; Boschloo, G.; Sun, L.; Kloo, L.; Pettersson, H. Chem. Rev. 2010, 110, 6595
9. Grätzel, M. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1788
10. Robertson, N. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2338
11. Ooyama, Y.; Harima, Y. Eur. J. Org. Chem. 2009, 2903
12. Mishra, A.; Fischer, M. K. R.; Bauerle, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2474
13. Ning, Z.; Fu, Y.; Tian, H. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1170
14. Reynal, A.; Palomares, E. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 4509
15. Nazeeruddin, M. K.; Pechy, 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
16. Wadman, S. H.; Kroon, J. M.; Bakker, K.; Lutz, M.; Spek, A. L.; van Klink, G. P. M.; van Koten, G. Chem. Commun. 2007, 1907
17. Wadman, S. H.; Kroon, J. M.; Bakker, K.; Havenith, R. W. A.; van Klink, G. P. M.; van Koten, G. Organometallics 2010, 29, 1569
18. Bessho, T.; Yoneda, E.; Yum, J.-H.; Guglielmi, M.; Tavernelli, I.; Imai, H.; Rothlisberger, U.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5930
19. Bomben, P. G.; Gordon, T. J.; Schott, E.; Berlinguette, C. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10682
20. Bomben, P. G.; Theriault, K. D.; Berlinguette, C. P. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 1806
21. Robson, K. C. D.; Koivisto, B. D.; Yella, A.; Sporinova, B.; Nazeeruddin, M. K.; Baumgartner, T.; Grätzel, M.; Berlinguette, C. P. Inorg. Chem. 2011, 50, 5494
22. Chi, Y.; Chou, P.-T. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 1421
23. Chen, B.-S.; Chen, K.; Hong, Y.-H.; Liu, W.-H.; Li, T.-H.; Lai, C.-H.; Chou, P.-T.; Chi, Y.; Lee, G.-H. Chem. Commun. 2009, 5844
24. Chen, K.; Hong, Y.-H.; Chi, Y.; Liu, W.-H.; Chen, B.-S.; Chou, P.-T. J. Mater. Chem. 2009, 19, 5329
25. Wu, K.-L.; Hsu, H.-C.; Chen, K.; Chi, Y.; Chung, M.-W.; Liu, W.-H.; Chou, P.-T. Chem. Commun. 2010, 46, 5124
26. Chou, C.-C.; Wu, K.-L.; Chi, Y.; Hu, W.-P.; Yu, S. J.; Lee, G.-H.; Lin, C.-L.; Chou, P.-T. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 2054
27. Yang, S.-H.; Wu, K.-L.; Chi, Y.; Cheng, Y.-M.; Chou, P.-T. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 8270
28. 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, 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, J. M.; 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, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, revision B.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
29. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648
30. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785
31. Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Mol. Phys. 1974, 27, 209
32. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270
33. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299
34. Wadt, W. R.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284
35. Andzelm, J.; Kolmel, C.; Klamt, A. J. Chem. Phys. 1995, 103, 9312
36. Houjou, H.; Inoue, Y.; Sakurai, M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4459
37. Klamt, A.; Schuurmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993, 799
38. Mineva, T.; Russo, N. Int. J. Quantum Chem. 1997, 61, 665
39. Ito, S.; Murakami, T. N.; Comte, P.; Liska, P.; Grätzel, C.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Thin Solid Films 2008, 516, 4613
40. Ito, S.; Nazeeruddin, K.; Liska, P.; Comte, P.; Charvet, R.; Pechy, P.; Jirousek, M.; Kay, A.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. Prog. Photovoltaics. 2006, 14, 589
41. O'Regan, B. C.; Bakker, K.; Kroeze, J.; Smit, H.; Sommeling, P.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17155
42. Clifford, J. N.; Palomares, E.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M.; Nelson, J.; Li, X.; Long, N. J.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5225
43. Mee, S. P. H.; Lee, V.; Baldwin, J. E. Chem.-Eur. J. 2005, 11, 3294
44. Barolo, C.; Nazeeruddin, M. K.; Fantacci, S.; Di Censo, D.; Comte, P.; Liska, P.; Viscardi, G.; Quagliotto, P.; De Angelis, F.; Ito, S.; Grätzel, M. Inorg. Chem. 2006, 45, 4642
45. Yu, Q.; Liu, S.; Zhang, M.; Cai, N.; Wang, Y.; Wang, P. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 14559
46. Kim, J.-J.; Choi, H.; Paek, S.; Kim, C.; Lim, K.; Ju, M.-J.; Kang, H. S.; Kang, M.-S.; Ko, J. Inorg. Chem. 2011, 50, 11340
47. Planells, M.; Pelleja, L.; Clifford, J. N.; Pastore, M.; De Angelis, F.; Lopez, N.; Marder, S. R.; Palomares, E. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1820
48. Gao, F.; Wang, Y.; Zhang, J.; Shi, D.; Wang, M.; Humphry-Baker, R.; Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. Chem. Commun. 2008, 2635
49. Wang, Z.-S.; Yamaguchi, T.; Sugihara, H.; Arakawa, H. Langmuir 2005, 21, 4272
50. Chiba, Y.; Islam, A.; Watanabe, Y.; Komiya, R.; Koide, N.; Han, L. Jpn. J. Appl. Phys. 2006, 45, L638
51. Fabregat-Santiago, F.; Bisquert, J.; Garcia-Belmonte, G.; Boschloo, G.; Hagfeldt, A. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005, 87, 117
52. Nishida, J.-i.; Masuko, T.; Cui, Y.; Hara, K.; Shibuya, H.; Ihara, M.; Hosoyama, T.; Goto, R.; Mori, S.; Yamashita, Y. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 17920
53. Marinado, T.; Nonomura, K.; Nissfolk, J.; Karlsson, M. K.; Hagberg, D. P.; Sun, L.; Mori, S.; Hagfeldt, A. Langmuir 2010, 26, 2592
54. Koumura, N.; Wang, Z.-S.; Miyashita, M.; Uemura, Y.; Sekiguchi, H.; Cui, Y.; Mori, A.; Mori, S.; Hara, K. J. Mater. Chem. 2009, 19, 4829
55. Matar, F.; Ghaddar, T. H.; Walley, K.; DosSantos, T.; Durrant, J. R.; O'Regan, B. J. Mater. Chem. 2008, 18, 4246
56. Montanari, I.; Nelson, J.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12203
57. Reynal, A.; Forneli, A.; Palomares, E. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 805
58. Privalov, T.; Boschloo, G.; Hagfeldt, A.; Svensson, P. H.; Kloo, L. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 783