Enhanced electron extraction from template-free 3D nanoparticulate transparent conducting oxide (TCO) electrodes for dye-sensitized solar cells

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 4, Issue 8, 2012, Pages 4419-4427

  Yang, Zhenzhen ^a   Gao, Shanmin ^a   Li, Tao ^b   Liu, Fa Qian ^a   Ren, Yang ^b   Xu, Tao ^a  

^a NORTHERN ILLINOIS UNIVERSITY   (United States)

^b ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

3D FTO; 3D TCO; conformal; Core shell; DSSC; nanoparticles

Indexed keywords

3D FTO; 3D TCO; CONFORMAL; CORE-SHELL; DSSC;

NANOPARTICLES; PHOTOELECTROCHEMICAL CELLS; SEMICONDUCTOR DOPING; SEPARATION; THREE DIMENSIONAL; TITANIUM DIOXIDE;

SOLAR CELLS;

EID: 84865227419     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am301090a     Document Type: Article

References (67)

1. Grätzel, M. Inorg. Chem. 2005, 44, 6841
2. Junghänel, M.; Tributsch, H. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 22876
3. Kopidakis, N.; Park, E. A. S.-G.; van de Lagemaat, J.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 3930
4. Gregg, B. A.; Hanna, M. C. J. Appl. Phys. 2003, 93, 3605
5. Fu, D.; Zou, J.; Wang, K.; Zhang, R.; Yu, D.; Wu, J. Nano Lett. 2011, 11, 3809
6. Hagfeldt, A.; Boschloo, G.; Sun, L.; Kloo, L.; Pettersson, H. Chem. Rev. 2010, 110, 6595
7. Martinson, A. B. F.; Goes, M. S.; Fabregat-Santiago, F.; Bisquert, J.; Pellin, M. J.; Hupp, J. T. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 4015
8. Cameron, P. J.; Peter, L. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7392
9. Peter, L. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1839
10. Wang, Q.; Ito, S.; Grätzel, M.; Fabregat-Santiago, F.; Mora-Seró, I.; Bisquert, J.; Bessho, T.; Imai, H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25210
11. Hamann, T. W.; Jensen, R. A.; Martinson, A. B. F.; van Ryswyk, H.; Hupp, J. T. Energy Environ. Sci. 2008, 1, 66
12. Spokoyny, A. M.; Li, T. C.; Farha, O. K.; Machan, C. W.; She, C.; Stern, C. L.; Marks, T. J.; Hupp, J. T.; Mirkin, C. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5339
13. Zhu, K.; Jang, S.-R.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1070
14. Niinobe, D.; Makari, Y.; Kitamura, T.; Wada, Y.; Yanagida, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 17892
15. Chappel, S.; Chen, S.-G.; Zaban, A. Langmuir 2002, 18, 3336
16. Onwona-Agyeman, B. K., S.; Kumara, A.; Okuya, M.; Murakami, K.; Konno, A. T., K. Jpn. J. Appl. Phys. Part 2 2005, 44, 3
17. Prasittichai, C.; Hupp, J. T. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1611
18. Ramasamy, E.; Lee, J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 22032
19. Fungo, F.; Otero, L.; Durantini, E. N.; Silber, J. J.; Sereno, L. E. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 7644
20. Fessenden, R. W.; Kamat, P. V. J. Phys. Chem. 1995, 99, 12902
21. Martinson, A. B. F.; Elam, J. W.; Hupp, J. T.; Pellin, M. J. Nano Lett. 2007, 7, 2183
22. Law, M.; Greene, L. E.; Johnson, J. C.; Saykally, R.; Yang, P. D. Nat. Mater. 2005, 4, 455
23. O'Regan, B. C.; Durrant, J. R.; Sommeling, P. M.; Bakker, N. J. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14001
24. Hochbaum, A. I.; Yang, P. Chem. Rev. 2010, 110, 527
25. Kang, S. H. C., S. H.; Kang, M. S.; Kim, J. Y.; Kim, H. S.; Hyeon, T.; Sung, Y. E.. Adv. Mater. 2008, 20, 54
26. Peter, L. M. Phys. Chem. Chem. Phys 2007, 9, 2630
27. van de Lagemaat, J.; Park, N.-G.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2044
28. Rühle, S.; Dittrich, T. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 9522
29. Juan Bisquert, J.; Garcia-Belmonte, G.; Fabregat-Santiago, F. J Solid State Electrochem. 1999, 3, 337
30. Wu, H. H., L.; Carney, T.; Ruan, Z.; Kong, D.; Yu, Z.; Yao, Y.; Cha, J. J.; Zhu, J.; Fan, S.; Cui, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 27
31. Calnan, S. T., A. N. Thin Solid Films 2010, 518, 1839
32. Wang, Y.; Brezesinski, T.; Antonietti, M.; Smarsly, B. ACS Nano 2009, 3, 1373
33. Martinson, A. B. F.; Elam, J. W.; Liu, J.; Pellin, M. J.; Marks, T. J.; Hupp, J. T. Nano Lett. 2008, 8, 2862
34. Yang, Z.; Gao, S.; Li, W.; Vlasko-Vlasov, V.; Welp, U.; Kwok, W.-K.; Xu, T. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 1101
35. Wang, F.; Subbaiyan, N. K.; Wang, Q.; Rochford, C.; Xu, G.; Lu, R.; Elliot, A.; D'Souza, F.; Hui, R.; Wu, J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 1565
36. Turrión, M.; Macht, B.; Tributsch, H.; Salvador, P. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 9732
37. Lee, J.-H. J. Electroceram. 2009, 23, 554
38. Kawashima, T.; Ezure, T.; Okada, K.; Matsui, H.; Goto, K.; Tanabe, N. J. Photochem. Photobiol., A 2004, 164, 199
39. Dutch, S. I. J. Chem. Educ. 1999, 76, 356
40. Zhi, X.; Zhao, G.; Zhu, T.; Li, Y. Surf. Interface Anal. 2008, 40, 67
41. Kumar, V.; Govind, A.; Nagarajan, R. Inorg. Chem. 2011, 50, 5637
42. Avadhut, Y. S.; Weber, J.; Hammarberg, E.; Feldmann, C.; Schellenberg, I.; Pöttgen, R.; Schmedt auf der Günne, J. Chem. Mater. 2011, 23, 1526
43. Yang, Z.; Xu, T.; Gao, S.; Welp, U.; Kwok, W.-K. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 19151
44. George, S. M. Chem. Rev. 2010, 110, 111
45. Liu, Y.; Gibbs, M.; Perkins, C. L.; Tolentino, J.; Zarghami, M. H.; Bustamante, J.; Law, M. Nano Lett. 2011, 11, 5349
46. Sarkar, S. K.; Kim, J. Y.; Goldstein, D. N.; Neale, N. R.; Zhu, K.; Elliott, C. M.; Frank, A. J.; George, S. M. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8032
47. Abel, K. A.; Boyer, J.-C.; Andrei, C. M.; van Veggel, F. C. J. M. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 185
48. Tiwana, P.; Docampo, P.; Johnston, M. B.; Snaith, H. J.; Herz, L. M. ACS Nano 2011, 5, 5158
49. Dou, X.; Sabba, D.; Mathews, N.; Wong, L. H.; Lam, Y. M.; Mhaisalkar, S. Chem. Mater. 2011, 23, 3938
50. Gubbala, S.; Chakrapani, V.; Kumar, V.; Sunkara, M. K. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2411
51. Peter, L. M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6601
52. Klein, A.; Körber, C.; Wachau, A.; Säuberlich, F.; Gassenbauer, Y.; Harvey, S. P.; Proffit, D. E.; Mason, T. O. Materials 2010, 3, 4892
53. Xu, J.; Huang, S.; Wang, Z. Solid State Comm. 2009, 149, 527
54. Wu, H.; Hu, L.; Carney, T.; Ruan, Z.; Kong, D.; Yu, Z.; Yao, Y.; Cha, J. J.; Zhu, J.; Fan, S.; Cui, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 27
55. Munnix, S.; Schmeits, M. Phys. Rev. B 1986, 33, 4136
56. Jacobsen, V.; Dürr, M.; Wendling, B.; Yasuda, A.; Nelles, G.; Knoll, W.; Kreiter, M. Appl. Surf. Sci. 2006, 252, 3903
57. Breeze, A. J.; Schlesinger, Z.; Carter, S. A.; Brock, P. J. Phys. Rev. B 2001, 64, 125205
58. Rühle, S.; Cahen, D. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17946
59. Schlichthörl, G.; Park, N. G.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 782
60. Turrión, M.; Bisquert, J.; Salvador, P. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 9397
61. González-Pedro, V.; Xu, X.; Mora-Seró, I. n.; Bisquert, J. ACS Nano 2010, 4, 5783
62. Fabregat-Santiago, F.; Garcia-Belmonte, G.; Mora-Seró, I.; Bisquert, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 35
63. Wang, Q.; Ito, S.; Gratzel, M.; Fabregat-Santiago, F.; Mora-Sero, I.; Bisquert, J.; Bessho, T.; Imai, H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25210
64. Yang, Z.; Xu, T.; Y., I.; Welp, U.; Kwok, W. K. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20521
65. Wang, M.; Chen, P.; Humphry-Baker, R.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. ChemPhysChem 2009, 10, 290
66. Frank, A. J.; Kopidakis, N.; van de Lagemaat, J. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1165
67. Richter, C.; Schmuttenmaer, C. A. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 769