Butterflies: Inspiration for solar cells and sunlight water-splitting catalysts

Energy and Environmental Science

Volumn 5, Issue 11, 2012, Pages 9195-9216

  Lou, Shuai ^a   Guo, Xingmei ^a   Fan, Tongxiang ^a   Zhang, Di ^a  

^a SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTI-REFLECTION; APPROPRIATE MATERIALS; BUTTERFLY COMPOUND; BUTTERFLY WINGS; COMPOUND EYE; DIVERSE FIELDS; HOLE ARRAYS; PHYSICAL PRINCIPLES; WATER SPLITTING;

CATALYSTS; CONVERSION EFFICIENCY; HYDROGEN;

SOLAR CELLS;

BUTTERFLY; CATALYSIS; CATALYST; COLOR MORPH; CRYSTAL STRUCTURE; EYE; FUEL CELL; RENEWABLE RESOURCE; SOLAR POWER; SOLAR RADIATION;

EID: 84867636888     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2ee03595b     Document Type: Review

References (116)

1. L. Roberts Science 2011 333 540 543
2. N. S. Lewis D. G. Nocera Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 15729 15735
3. N. S. Lewis and G. Crabtree, US Department of Energy Report, Washington DC, 2005
4. K. Zweibel J. Mason V. Fthenakis Sci. Am. 2008 298 64 73
5. M. C. Scharber D. Mühlbacher M. Koppe P. Denk C. Waldauf A. J. Heeger C. J. Brabec Adv. Mater. 2006 18 789 794
6. W. Lubitz W. Tumas Chem. Rev. 2007 107 3900 3903
7. A. Glass D. Von der Linde T. Negran Appl. Phys. Lett. 1974 25 233 235
8. M. R. Hoffmann S. T. Martin W. Choi D. W. Bahnemann Chem. Rev. 1995 95 69 96
9. J. H. Petermann D. Zielke J. Schmidt F. Haase E. G. Rojas R. Brendel Prog. Photovoltaics 2012 20 1 5
10. J. Zhao A. Wang M. A. Green F. Ferrazza Appl. Phys. Lett. 1998 73 1991 1993
11. O. Schultz S. Glunz G. Willeke Progr. Photovolt.: Res. Appl. 2004 12 553 558
12. J. Britt C. Ferekides Appl. Phys. Lett. 1993 62 2851 2852
13. G. J. Bauhuis P. Mulder E. J. Haverkamp J. Huijben J. J. Schermer Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009 93 1488 1491
14. I. Repins M. A. Contreras B. Egaas C. DeHart J. Scharf C. L. Perkins B. To R. Noufi Progr. Photovolt.: Res. Appl. 2008 16 235 239
15. A. Ennaoui S. Siebentritt M. C. Lux-Steiner W. Riedl F. Karg Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2001 67 31 40
16. M. A. Green K. Emery Y. Hishikawa W. Warta E. D. Dunlop Prog. Photovoltaics 2011 19 565 572
17. S. N. Chen A. J. Heeger Z. Kiss A. G. MacDiarmid S. C. Gau D. L. Peebles Appl. Phys. Lett. 1980 36 96 98
18. M. Dissanayake L. Bandara R. S. P. Bokalawala P. Jayathilaka O. A. Ileperuma S. Somasundaram Mater. Res. Bull. 2002 37 867 874
19. A. Fujishima K. Honda Nature 1972 238 37 38
20. M. Kitano M. Matsuoka M. Ueshima M. Anpo Appl. Catal., A 2007 325 1 14
21. S. Ferrere B. A. Gregg New J. Chem. 2002 26 1155 1160
22. Y. Choi T. Umebayashi M. Yoshikawa J. Mater. Sci. 2004 39 1837 1839
23. R. Asahi T. Morikawa T. Ohwaki K. Aoki Y. Taga Science 2001 293 269
24. V. Keller P. Bernhardt F. Garin J. Catal. 2003 215 129 138
25. P. D. Cozzoli E. Fanizza R. Comparelli M. L. Curri A. Agostiano D. Laub J. Phys. Chem. B 2004 108 9623 9630
26. D. Jing L. Guo J. Phys. Chem. B 2006 110 11139 11145
27. S. Chakrabarti B. K. Dutta J. Hazard. Mater. 2004 112 269 278
28. J. S. Jang J. Lee H. Ye F. R. F. Fan A. J. Bard J. Phys. Chem. C 2009 113 6719 6724
29. H. Kurachi T. Iwata S. Ouyang J. Ye K. Fukuda Powder Diffr. 2012 25 15 18
30. L. Ge M. Xu H. Fang J. Sol-Gel Sci. Technol. 2006 40 65 73
31. C. He M. Gu Scr. Mater. 2006 54 1221 1225
32. J. Zhang X. Chen K. Takanabe K. Maeda K. Domen J. D. Epping X. Fu M. Antonietti X. Wang Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 441 444
33. Z. Zhang J. Long L. Yang W. Chen W. Dai X. Fu X. Wang Chem. Sci. 2011 2 1826 1830
34. G. J. de AA Soler-Illia C. Sanchez B. Lebeau J. Patarin Chem. Rev. 2002 102 4093 4138
35. A. Krotkus K. Grigoras V. Pacebutas I. Barsony E. Vazsonyi M. Fried J. Szlufcik J. Nijs C. Levy-Clement Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1997 45 267 273
36. O. Kluth B. Rech L. Houben S. Wieder G. Schöpe C. Beneking H. Wagner A. Löffl H. W. Schock Thin Solid Films 1999 351 247 253
37. D. Feuermann J. M. Gordon Sol. Energy 2001 70 423 430
38. Y. Lu A. Lal Nano Lett. 2010 10 4651 4656
39. P. Papet O. Nichiporuk A. Kaminski Y. Rozier J. Kraiem J. F. Lelievre A. Chaumartin A. Fave M. Lemiti Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006 90 2319 2328
40. S. J. Jang Y. M. Song C. I. Yeo C. Y. Park J. S. Yu Y. T. Lee Opt. Express 2010 19 A108 A117
41. A. Corma P. Atienzar H. Garcia J. Y. Chane-Ching Nat. Mater. 2004 3 394 397
42. B. M. Kayes H. A. Atwater N. S. Lewis J. Appl. Phys. 2005 97 114302 114312
43. X. Liu K. K. Iu J. K. Thomas J. Chem. Soc. 1993 89 1861 1865
44. J. H. Park S. Kim A. J. Bard Nano Lett. 2006 6 24 28
45. F. Sordello C. Duca V. Maurino C. Minero Chem. Commun. 2011 47 6147 6149
46. H. Zhou T. X. Fan D. Zhang ChemSusChem 2011 4 1344 1387
47. K. Liu L. Jiang Nano Today 2011 6 155 175
48. M. R. Jorgensen M. H. Bartl J. Mater. Chem. 2011 21 10583 10591
49. D. G. Stavenga K. Arikawa Arthropod Struct. Dev. 2006 35 307 318
50. D. G. Stavenga S. Foletti G. Palasantzas K. Arikawa Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2006 273 661 667
51. S. Kinoshita S. Yoshioka J. Miyazaki Rep. Prog. Phys. 2008 71 076401
52. P. Vukusic J. R. Sambles C. Lawrence Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2004 271 S237 S239
53. S. Kinoshita S. Yoshioka K. Kawagoe Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2002 269 1417 1421
54. J. P. Vigneron K. Kertész Z. Vértesy M. Rassart V. Lousse Z. Bálint L. P. Biró Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2008 78 0219031 0219039
55. P. Vukusic J. R. Sambles C. R. Lawrence R. J. Wootton Nature 2001 410 36
56. J. Huxley Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 1976 193 441 453
57. P. Vukusic I. Hooper Science 2005 310 1151
58. P. Vukusic J. R. Sambles Nature 2003 424 852 855
59. P. Vukusic J. R. Sambles C. Lawrence G. Wakely Appl. Opt. 2001 40 1116 1125
60. P. Vukusic R. Kelly I. Hooper J. R. Soc., Interface 2009 6 S193 S201
61. P. Vukusic D. G. Stavenga J. R. Soc., Interface 2009 6 S133 S148
62. D. G. Stavenga S. Stowe K. Siebke J. Zeil K. Arikawa Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2004 271 1577 1584
63. N. I. Morehouse P. Vukusic R. Rutowski Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2007 274 359 366
64. R. Miles Vacuum 2006 80 1090 1097
65. A. Yella H. W. Lee H. N. Tsao C. Yi A. K. Chandiran M. Nazeeruddin E. W. Diau C. Y. Yeh S. M. Zakeeruddin M. Grätzel Science 2011 334 629 633
66. T. W. Hamann R. A. Jensen A. B. F. Martinson H. Van Ryswyk J. T. Hupp Energy Environ. Sci. 2008 1 66 78
67. C. H. Sun P. Jiang B. Jiang Appl. Phys. Lett. 2008 92 0611121 0611123
68. J. Leem D. Joo J. Yu Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011 2221 2227
69. Y. M. Song S. J. Jang J. S. Yu Y. T. Lee Small 2010 6 984 987
70. J. Y. Chen W. L. Chang C. K. Huang K. W. Sun Opt. Express 2011 19 14411 14419
71. K. S. Han J. H. Shin W. Y. Yoon H. Lee Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011 95 288 291
72. Q. B. Zhao, Master thesis, Shanghai Jiaotong University, 2010
73. Q. B. Zhao T. X. Fan J. Ding D. Zhang Q. X. Guo M. Kamada Carbon 2011 49 877 883
74. Q. B. Zhao X. M. Guo T. X. Fan J. Ding D. Zhang Q. X. Guo Soft Matter 2011 7 11433 11439
75. Y. Ono Y. Kimura Y. Ohta N. Nishida Appl. Opt. 1987 26 1142 1146
76. X. He Y. Li L. Wang Y. Sun S. Zhang Thin Solid Films 2009 517 5120 5129
77. J. D. Joannopoulos P. R. Villeneuve S. Fan Nature 1997 386 143 149
78. S. Colodrero A. Mihi L. Häggman M. Ocana G. Boschloo A. Hagfeldt H. Míguez Adv. Mater. 2009 21 764 770
79. A. Saito Y. Miyamura Y. Ishikawa J. Murase M. Akai-Kasaya Y. Kuwahara Proc. SPIE 2009 7205 7205061 7205069
80. K. Watanabe T. Hoshino K. Kanda Y. Haruyama S. Matsui Jpn. J. Appl. Phys. 2005 44 48 50
81. C. T. Yip H. T. Huang L. M. Zhou K. Y. Xie Y. Wang T. H. Feng J. Li W. Y. Tam Adv. Mater. 2011 23 5624 5628
82. A. Ingram A. Parker Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2008 363 2465 2480
83. K. Kertész Z. Bálint Z. Vértesy G. I. Márk V. Lousse J. P. Vigneron M. Rassart L. P. Biró Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2006 74 0219221-15
84. L. P. Biró K. Kertész Z. Vértesy G. I. Márk Z. Bálint V. Lousse J. P. Vigneron Mater. Sci. Eng., C 2007 27 941 946
85. G. E. Schroder-Turk S. Wickham H. Averdunk F. Brink J. D. Gerald L. Poladian M. C. J. Large S. T. Hyde J. Struct. Biol. 2011 174 290 295
86. K. Michielsen H. De Raedt D. G. Stavenga J. R. Soc. Interface 2009 7 765 771
87. V. Saranathan C. O. Osuji S. G. J. Mochrie H. Noh S. Narayanan A. Sandy E. R. Dufresne R. O. Prum Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 11676 11681
88. S. Kinoshita S. Yoshioka ChemPhysChem 2005 6 1442 1459
89. K. Michielsen D. G. Stavenga J. R. Soc. Interface 2008 5 85 94
90. K. Hur Y. Francescato V. Giannini S. A. Maier R. G. Hennig U. Wiesner Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 11985 11989
91. C. Mille E. C. Tyrode R. W. Corkery Chem. Commun. 2011 47 9873 9875
92. A. Mihi C. Zhang P. V. Braun Angew. Chem. 2011 123 5830 5833
93. S. Guldin S. Hüttner M. Kolle M. E. Welland P. Müller Buschbaum R. H. Friend U. Steiner N. Tétreault Nano Lett. 2010 10 2303 2309
94. H. Tong S. Ouyang Y. Bi N. Umezawa M. Oshikiri J. Ye Adv. Mater. 2011 10 1 23
95. H. H. Liu H. Zhou J. Ding D. Zhang H. Zhu T. X. Fan Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 10872 10876
96. C. Aprile A. Corma H. Garcia Phys. Chem. Chem. Phys. 2008 10 769 783
97. O. D. Velev E. W. Kaler Adv. Mater. 2000 12 531 534
98. L. Zhang C. Baumanis L. Robben T. Kandiel D. Bahnemann Small 2011 7 2714 2720
99. M. Sadakane K. Sasaki H. Kunioku B. Ohtani R. Abe W. Ueda J. Mater. Chem. 2010 20 1811 1818
100. J. Xu B. Yang M. Wu Z. Fu Y. Lv Y. Zhao J. Phys. Chem. C 2010 114 15251 15259
101. V. N. Manoharan A. Imhof J. D. Thorne D. J. Pine Adv. Mater. 2001 13 447 450
102. J. Liu G. Liu M. Li W. Shen Z. Liu J. Wang J. Zhao L. Jiang Y. Song Energy Environ. Sci. 2010 3 1503 1506
103. J. Liu M. Li J. Zhou C. Ye J. Wang L. Jiang Y. Song Appl. Phys. Lett. 2011 98 0231101 0231103
104. J. I. L. Chen G. von Freymann V. Kitaev G. A. Ozin J. Am. Chem. Soc. 2007 129 1196 1202
105. A. J. Brad M. A. Fox Acc. Chem. Res. 1995 28 141 145
106. J. Barber Chem. Soc. Rev. 2009 38 185 196
107. C. Herrero A. Quaranta W. Leibl A. W. Rutherforda A. Aukauloo Energy Environ. Sci. 2011 4 2353 2365
108. C. F. Meunier J. C. Rooke K. Hajdu P. V. Cutsem P. Cambier A. Leo-nard B. L. Su Langmuir 2010 26 6568 6575
109. A. A. Boghossian M. H. Ham J. H. Choi M. S. Strano Energy Environ. Sci. 2011 4 3834 3843
110. R. Bouffaron L. Wscoubas J. J. Simon P. H. Torchio F. Flory G. Berginc Opt. Express 2008 16 19304 19309
111. J. Zi X. Yu Y. Li X. Hu C. Xu X. Wang Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 12576 12578
112. G. Cook P. L. Timms C. G. Spickermann Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 557 559
113. T. X. Fan S. Chow D. Zhang Prog. Mater. Sci. 2009 54 542 659
114. P. L. Marek H. Hahnabc T. S. Balaban Energy Environ. Sci. 2011 4 2366 2378
115. X. Y. Yang A. Leonard A. Lemaire G. Tian B. L. Su Chem. Commun. 2011 47 2763 2786
116. Z. Y. Yuan B. L. Su J. Mater. Chem. 2006 16 663 677