Electrodynamically sprayed thin films of aqueous dispersible graphene nanosheets: Highly efficient cathodes for dye-sensitized solar cells

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 4, Issue 7, 2012, Pages 3500-3507

  Jang, Sung Yeon ^a   Kim, Young Gon ^b   Kim, Dong Young ^b   Kim, Hong Gon ^b   Jo, Seong Mu ^b  

^a Kookmin University   (South Korea)

^b Korea Institute of Science and Technology   (South Korea)

Author keywords

counter electrode; dye sensitized solar cell; electrocatalytic activity; grapheme; thermal annealing

Indexed keywords

COUNTER ELECTRODES; DYE-SENSITIZED SOLAR CELL; ELECTROCATALYTIC ACTIVITY; GRAPHEME; THERMAL-ANNEALING;

CATHODES; CHARGE TRANSFER; CHEMICAL SENSORS; CYCLIC VOLTAMMETRY; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTROCATALYSIS; FILM PREPARATION; FUNCTIONAL GROUPS; GRAPHENE; INTERFACES (MATERIALS); NANOSHEETS; PHOTOELECTROCHEMICAL CELLS; PLATINUM; SURFACE DEFECTS; SURFACES; THIN FILMS;

SOLAR CELLS;

EID: 84864225741     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am3005913     Document Type: Article

References (66)

1. Ruoff, R. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (1) 10-11
2. Allen, M. J.; Tung, V. C.; Kaner, R. B. Chem. Rev. 2009, 110 (1) 132-145
3. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306 (5696) 666-669
4. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. Nature 2005, 438 (7065) 197-200
5. Gilje, S.; Han, S.; Wang, M.; Wang, K. L.; Kaner, R. B. Nano Lett. 2007, 7 (11) 3394-3398
6. Gomez-Navarro, C.; Weitz, R. T.; Bittner, A. M.; Scolari, M.; Mews, A.; Burghard, M.; Kern, K. Nano Lett. 2007, 7 (11) 3499-3503
7. Morozov, S. V.; Novoselov, K. S.; Katsnelson, M. I.; Schedin, F.; Elias, D. C.; Jaszczak, J. A.; Geim, A. K. Phys. Rev. Lett. 2008, 100 (1).
8. Williams, J. R.; DiCarlo, L.; Marcus, C. M. Science 2007, 317 (5838) 638-641
9. Eda, G.; Fanchini, G.; Chhowalla, M. Nat. Nanotech. 2008, 3 (5) 270-274
10. Robinson, J. T.; Perkins, F. K.; Snow, E. S.; Wei, Z. Q.; Sheehan, P. E. Nano Lett. 2008, 8 (10) 3137-3140
11. Fowler, J. D.; Allen, M. J.; Tung, V. C.; Yang, Y.; Kaner, R. B.; Weiller, B. H. ACS Nano 2009, 3 (2) 301-306
12. Lu, J.; Drzal, L. T.; Worden, R. M.; Lee, I. Chem. Mater. 2007, 19 (25) 6240-6246
13. Lu, C. H.; Yang, H. H.; Zhu, C. L.; Chen, X.; Chen, G. N. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48 (26) 4785-4787
14. Shan, C. S.; Yang, H. F.; Song, J. F.; Han, D. X.; Ivaska, A.; Niu, L. Anal. Chem. 2009, 81 (6) 2378-2382
15. Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Dommett, G. H. B.; Kohlhaas, K. M.; Zimney, E. J.; Stach, E. A.; Piner, R. D.; Nguyen, S. T.; Ruoff, R. S. Nature 2006, 442, 282-286
16. Zhao, X.; Zhang, Q. H.; Chen, D. J.; Lu, P. Macromolecules 2010, 43 (5) 2357-2363
17. Berger, C.; Song, Z. M.; Li, X. B.; Wu, X. S.; Brown, N.; Naud, C.; Mayou, D.; Li, T. B.; Hass, J.; Marchenkov, A. N.; Conrad, E. H.; First, P. N.; de Heer, W. A. Science 2006, 312, 1191-1196
18. Emtsev, K. V.; Bostwick, A.; Horn, K.; Jobst, J.; Kellogg, G. L.; Ley, L.; McChesney, J. L.; Ohta, T.; Reshanov, S. A.; Rohrl, J.; Rotenberg, E.; Schmid, A. K.; Waldmann, D.; Weber, H. B.; Seyller, T. Nat. Mater. 2009, 8 (3) 203-207
19. Sutter, P. W.; Flege, J. I.; Sutter, E. A. Nat. Mater. 2008, 7 (5) 406-411
20. Kim, K. S.; Zhao, Y.; Jang, H.; Lee, S. Y.; Kim, J. M.; Ahn, J. H.; Kim, P.; Choi, J. Y.; Hong, B. H. Nature 2009, 457, 706-710
21. Li, X. S.; Cai, W. W.; An, J. H.; Kim, S.; Nah, J.; Yang, D. X.; Piner, R.; Velamakanni, A.; Jung, I.; Tutuc, E.; Banerjee, S. K.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Science 2009, 324, 1312-1314
22. Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Piner, R. D.; Kohlhaas, K. A.; Kleinhammes, A.; Jia, Y.; Wu, Y.; Nguyen, S. T.; Ruoff, R. S. Carbon 2007, 45 (7) 1558-1565
23. Li, D.; Muller, M. B.; Gilje, S.; Kaner, R. B.; Wallace, G. G. Nat. Nanotech. 2008, 3 (2) 101-105
24. Si, Y.; Samulski, E. T. Nano Lett. 2008, 8 (6) 1679-1682
25. Tung, V. C.; Allen, M. J.; Yang, Y.; Kaner, R. B. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (1) 25-29
26. Nakamura, J.; Yoo, E.; Okata, T.; Akita, T.; Kohyama, M.; Honma, I. Nano Lett. 2009, 9 (6) 2255-2259
27. Liu, Y.; Qu, L. T.; Baek, J. B.; Dai, L. M. ACS Nano 2010, 4 (3) 1321-1326
28. Wang, E. W.; Guo, S. J.; Dong, S. J. ACS Nano 2010, 4 (1) 547-555
29. Ruoff, R. S.; Stoller, M. D.; Park, S. J.; Zhu, Y. W.; An, J. H. Nano Lett. 2008, 8 (10) 3498-3502
30. Wang, C. Y.; Wang, Y.; Shi, Z. Q.; Huang, Y.; Ma, Y. F.; Chen, M. M.; Chen, Y. S. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (30) 13103-13107
31. Yang, Q. H.; Lv, W.; Tang, D. M.; He, Y. B.; You, C. H.; Shi, Z. Q.; Chen, X. C.; Chen, C. M.; Hou, P. X.; Liu, C. ACS Nano 2009, 3 (11) 3730-3736
32. Honma, I.; Yoo, E.; Kim, J.; Hosono, E.; Zhou, H.; Kudo, T. Nano Lett. 2008, 8 (8) 2277-2282
33. Honma, I.; Paek, S. M.; Yoo, E. Nano Lett. 2009, 9 (1) 72-75
34. Wallace, G. G.; Wang, C. Y.; Li, D.; Too, C. O. Chem. Mater. 2009, 21 (13) 2604-2606
35. ORegan, B.; Gratzel, M. Nature 1991, 353, 737-740
36. Imoto, K.; Takahashi, K.; Yamaguchi, T.; Komura, T.; Nakamura, J.; Murata, K. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2003, 79 (4) 459-469
37. Suzuki, K.; Yamaguchi, M.; Kumagai, M.; Yanagida, S. Chem. Lett. 2003, 32 (1) 28-29
38. Hino, T.; Ogawa, Y.; Kuramoto, N. Carbon 2006, 44 (5) 880-887
39. Murakami, T. N.; Ito, S.; Wang, Q.; Nazeeruddin, M. K.; Bessho, T.; Cesar, I.; Liska, P.; Humphry-Baker, R.; Comte, P.; Pechy, P.; Gratzel, M. J. Electrochem. Soc. 2006, 153 (12) A2255-A2261
40. Chen, J. K.; Li, K. X.; Luo, Y. H.; Guo, X. Z.; Li, D. M.; Deng, M. H.; Huang, S. Q.; Meng, Q. B. Carbon 2009, 47 (11) 2704-2708
41. Lee, W. J.; Ramasamy, E.; Lee, D. Y.; Song, J. S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1 (6) 1145-1149
42. Han, J.; Kim, H.; Kim, D. Y.; Jo, S. M.; Jang, S. Y. ACS Nano 2010, 4 (6) 3503-3509
43. Kavan, L.; Yum, J. H.; Gratzel, M. ACS Nano 2010, 5 (1) 165-172
44. Roy-Mayhew, J. D.; Bozym, D. J.; Punckt, C.; Aksay, I. A. ACS Nano 2010, 4 (10) 6203-6211
45. Choi, H.; Kim, H.; Hwang, S.; Han, Y.; Jeon, M. J. Mater. Chem. 2011, 21 (21) 7548-7551
46. Hong, W.; Xu, Y.; Lu, G.; Li, C.; Shi, G. Electrochem. Commun. 2008, 10 (10) 1555-1558
47. Hummers, W. S.; Offeman, R. E. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80 (6) 1339
48. Gao, W.; Alemany, L. B.; Ci, L. J.; Ajayan, P. M. Nat. Chem. 2009, 1 (5) 403-408
49. Kim, J. H.; Nam, K. W.; Ma, S. B.; Kim, K. B. Carbon 2006, 44 (10) 1963-1968
50. Rietveld, I. B.; Suganuma, N.; Kobayashi, K.; Yamada, H.; Matsushige, K. Macro. Mater. Eng. 2008, 293 (5) 387-399
51. Hauch, A.; Georg, A. Electrochim. Acta 2001, 46 (22) 3457-3466
52. Gratzel, M.; Murakami, T. N. Inorg. Chim. Acta 2008, 361 (3) 572-580
53. Boschloo, G.; Hagfeldt, A. Acc. Chem. Res. 2009, 42 (11) 1819-1826
54. Papageorgiou, N.; Maier, W. F.; Gratzel, M. J. Electrochem. Soc. 1997, 144 (3) 876-884
55. Fang, X. M.; Ma, T. L.; Guan, G. Q.; Akiyama, M.; Kida, T.; Abe, E. J. Electroanal. Chem. 2004, 570 (2) 257-263
56. Wang, M. K.; Anghel, A. M.; Marsan, B.; Ha, N. L. C.; Pootrakulchote, N.; Zakeeruddin, S. M.; Gratzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (44) 15976
57. Li, G. R.; Wang, F.; Jiang, Q. W.; Gao, X. P.; Shen, P. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49 (21) 3653-3656
58. Popov, A. I.; Geske, D. H. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80 (6) 1340-1352
59. Nguyen, S. T.; Stankovich, S.; Piner, R. D.; Chen, X. Q.; Wu, N. Q.; Ruoff, R. S. J. Mater. Chem. 2006, 16 (2) 155-158
60. Park, S.; An, J.; Potts, J. R.; Velamakanni, A.; Murali, S.; Ruoff, R. S. Carbon 2011, 49 (9) 3019-3023
61. Ventrice, C. A.; Yang, D.; Velamakanni, A.; Bozoklu, G.; Park, S.; Stoller, M.; Piner, R. D.; Stankovich, S.; Jung, I.; Field, D. A.; Ruoff, R. S. Carbon 2009, 47 (1) 145-152
62. Wallace, G. G.; Chen, H.; Muller, M. B.; Gilmore, K. J.; Li, D. Adv. Mater. 2008, 20 (18) 3557-+
63. Banks, C. E.; Davies, T. J.; Wildgoose, G. G.; Compton, R. G. Chem. Commun. 2005, 7, 829-841
64. Trancik, J. E.; Barton, S. C.; Hone, J. Nano Lett. 2008, 8 (4) 982-987
65. Jang, B. Z.; Liu, C. G.; Yu, Z. N.; Neff, D.; Zhamu, A. Nano Lett. 2010, 10 (12) 4863-4868
66. Yang, S. H.; Qiu, Y. C.; Zhang, X. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13 (27) 12554-12558