Efficient dye-sensitized solar cells with potential-tunable organic sulfide mediators and graphene-modified carbon counter electrodes

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 26, 2013, Pages 3344-3352

  Li, Xiong ^a   Liu, Linfeng ^a   Liu, Guanghui ^a   Rong, Yaoguang ^a   Yang, Ying ^a   Wang, Heng ^a   Ku, Zhiliang ^a   Xu, Mi ^a   Zhong, Cheng ^b   Han, Hongwei ^a  

^a HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^b WUHAN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

carbon counter electrode; dye sensitized solar cells; graphene; organic sulfide; redox couple

Indexed keywords

CARBON COUNTER ELECTRODES; DYE-SENSITIZED SOLAR CELL; ELECTROCHEMICAL CHARACTERISTICS; ELECTRON RECOMBINATIONS; FUNCTIONALIZATIONS; ORGANIC SULFIDES; REDOX COUPLE; VOLTAMMETRY MEASUREMENTS;

CYCLIC VOLTAMMETRY; ELECTROCHEMICAL ELECTRODES; ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY; GRAPHENE; PHOTOELECTROCHEMICAL CELLS; REDOX REACTIONS; SULFUR COMPOUNDS;

SOLAR CELLS;

EID: 84879944642     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201203374     Document Type: Article

References (77)

1. a) B. O'Regan, M. Grätzel, Nature, 1991, 353, 737-740
2. b) K. Kalyanasundaram, Dye Sensitized Solar Cells; EPFL Press & CRC Press, Lausanne, Switzerland 2010.
3. a) M. Gratzel, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1788-1798
4. b) A. Hagfeldt, G. Boschloo, L. C. Sun, L. Kloo, H. Pettersson, Chem. Rev. 2010, 110, 6595-6663.
5. Y. Chiba, A. Islam, Y. Watanabe, R. Komiya, N. Koide, L.Y. Han, Jpn. J. Appl. Phys. 2006, 45, L638-L640.
6. a) Y. Tsukaue, G. Nakao, Y. Takimoto, K. Yoshida, Corrosion 1994, 50, 755-760
7. b) K. P. Z. Hanke, Phys. Chem. 1999, 212, 1-9
8. c) U. Bach, T. Daeneke, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10451-10452.
9. a) B. A. Gregg, F. Pichot, S. Ferrere, C. L. Fields, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1422-1429
10. b) B. A. Gregg, Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1215-1224
11. c) T. W. Hamann, O. K. Farha, J. T. Hupp, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 19756-19764
12. d) T. Daeneke, T. H. Kwon, A. B. Holmes, N. W. Duffy, U. Bach, L. Spiccia, Nat. Chem. 2011, 3, 211-215.
13. a) H. Nusbaumer, J. E. Moser, S. M. Zakeeruddin, M. K. Nazeeruddin, M. Gratzel, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10461-10464
14. b) S. A. Sapp, C. M. Elliott, C. Contado, S. Caramori, C. A. Bignozzi, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11215-11222
15. c) H. Nusbaumer, S. M. Zakeeruddin, J. E. Moser, M. Gratzel, Chem. Eur. J. 2003, 9, 3756-3763
16. d) P. J. Cameron, L. M. Peter, S. M. Zakeeruddin, M. Gratzel, Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1447-1453
17. e) J. J. Nelson, T. J. Amick, C. M. Elliott, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18255-18263
18. f) B. M. Klahr, T. W. Hamann, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 14040-14045
19. g) J. W. Ondersma, T. W. Hamann, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 638-645
20. h) S. M. Feldt, E. A. Gibson, E. Gabrielsson, L. Sun, G. Boschloo, A. Hagfeldt, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16714-16724
21. i) D. F. Zhou, Q. J. Yu, N. Cai, Y. Bai, Y. H. Wang, P. Wang, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2030-2034
22. j) H. N. Tsao, C. Yi, T. Moehl, J. H. Yum, S. M. Zakeeruddin, M. K. Nazeeruddin, M. Gratzel, ChemSusChem 2011, 4, 591-594
23. k) Y. Bai, J. Zhang, D. F. Zhou, Y. H. Wang, M. Zhang, P. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11442-11445.
24. a) S. Hattori, Y. Wada, S. Yanagida, S. Fukuzumi, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9648-9654
25. b) Y. Bai, Q. J. Yu, N. Cai, Y. H. Wang, M. Zhang, P. Wang, Chem. Commun. 2011, 47, 4376-4378.
26. a) T. C. Li, A. M. Spokoyny, C. X. She, O. K. Farha, C. A. Mirkin, T. J. Marks, J. T. Hupp, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4580-4582
27. b) A. M. Spokoyny, T. C. Li, O. K. Farha, C. W. Machan, C. X. She, C. L. Stern, T. J. Marks, J. T. Hupp, C. A. Mirkin, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5339-5343.
28. Z. Zhang, P. Chen, T. N. Murakami, S. M. Zakeeruddin, M. Gratzel, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 341-346.
29. S. Cazzanti, S. Caramori, R. Argazzi, C. M. Elliott, C. A. Bignozzi, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9996-9997.
30. a) Z. S. Wang, K. Sayama, H. Sugihara, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 22449-22455
31. b) C. Teng, X. C. Yang, C. Z. Yuan, C. Y. Li, R. K. Chen, H. N. Tian, S. F. Li, A. Hagfeldt, L. C. Sun, Org. Lett. 2009, 11, 5542-5545
32. c) C. Teng, X. C. Yang, S. F. Li, M. Cheng, A. Hagfeldt, L. Z. Wu, L. C. Sun, Chem. Eur. J. 2010, 16, 13127-13138.
33. a) G. Oskam, B. V. Bergeron, G. J. Meyer, P. C. Searson, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6867-6873
34. b) P. Wang, S. M. Zakeeruddin, J. E. Moser, R. Humphry-Baker, M. Gratzel, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7164-7165.
35. L. Li, X. Yang, J. Zhao, J. Gao, A. Hagfeldt, L. C. Sun, J. Mater. Chem. 2011, 21, 5573-5575.
36. a) M. K. Wang, N. Chamberland, L. Breau, J. E. Moser, R. Humphry-Baker, B. Marsan, S. M. Zakeeruddin, M. Gratzel, Nat. Chem. 2010, 2, 385-389
37. b) D. M. Li, H. Li, Y. H. Luo, K. X. Li, Q. B. Meng, M. Armand, L. Q. Chen, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3358-3365
38. c) H. N. Tian, X. A. Jiang, Z. Yu, L. Kloo, A. Hagfeldt, L. C. Sun, Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7328-7331
39. d) Y. R. Liu, J. R. Jennings, M. Parameswaran, Q. Wang, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 564-571
40. e) H. N. Tian, Z. Yu, A. Hagfeldt, L. Kloo, L. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9413-9422.
41. a) S. Wenger, P. A. Bouit, Q. Chen, J. Teuscher, D. D. Censo, R. Humphry-Baker, J. E. Moser, J. L. Delgado, N. Martín, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5164-5169
42. b) P. A. Bouit, M. Marszalek, R. Humphry-Baker, R. Viruela, E. Ortí, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. L. Delgado, N. Martín, Chem. Eur. J. 2012, 18, 11621-11629.
43. a) B. A. Gregg, F. Pichot, S. Ferrere, C. L. Fields, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1422-1429
44. b) B. M. Klahr, T. W. Hamann, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 14040-14045.
45. a) K. Nesmerak, M. Pospisek, I. Nemec, K. Waisser, J. Gabriel, Folia Microbiol. 2000, 45, 138-142
46. b) K. Waisser, J. Kunes, A. Hrabale, Z. Odlerova, Collect. Czech. Chem. Commun. 1994, 59, 234-238.
47. D. H. Evans, Chem. Rev. 2008, 108, 2113-2144.
48. E. Lieber, J. Ramachandean, Can. J. Chem. 1959, 37, 101-109.
49. a) D. P. Hagberg, T. Edvinsson, T. Marinado, G. Boschloo, A. Hagfeldt, L. C. Sun, Chem. Commun. 2006, 2245-2247
50. b) H. N. Tian, X. C. Yang, R. K. Chen, Y. Z. Pan, L. Li, A. Hagfeldt, L. C. Sun, Chem. Commun. 2007, 3741-3743.
51. P. R. F. Barnes, A. Y. Anderson, S. E. Koops, J. R. Durrant, B. C. O'Regan, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1126-1136.
52. L. M. Peter, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6601-6612.
53. E. Palomares, J. N. Clifford, S. A. Haque, T. Lutz, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 475-482.
54. a) J. Bisquert, A. Zaban, M. Greenshtein, I. Mora-Sero, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13550-13559
55. b) S. M. Feldt, G. Wang, G. Boschloo, A. Hagfeldt, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 21500-21507.
56. a) A. Zaban, M. Greenshtein, J. Bisquert, ChemPhysChem 2003, 4, 859-864
57. b) P. J. Cameron, L. M. Peter, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7392-7398.
58. A. J. Frank, N. Kopidakis, J. van de Lagemaat, Coord. Chem. Rev 2004, 248, 1165-1179.
59. G. Boschloo, L. Haggman, A. Hagfeldt, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13144-13150.
60. N. Kopidakis, N. R. Neale, A. J. Frank, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 12485-12489.
61. a) J. D. Roy-Mayhew, D. J. Bozym, C. Punckt, I. A. Aksay, ACS Nano 2010, 4, 6203-6211
62. b) L. Kavan, J. H. Yum, M. Gratzel, ACS Nano 2011, 5, 165-172
63. c) P. Hasin, M. A. Alpuche-Aviles, Y. Y. Wu, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 15857-15861
64. d) Z. Huang, X. Liu, K. Li, D. Li, Y. Luo, H. Li, W. Song, L. Chen, Q. Meng, Electrochem. Commun. 2007, 9, 596-598
65. e) B. Fan, X. Mei, K. Sun, J. Ouyang, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 143103
66. f) G. Wang, W. Xing, S. Zhou, J. Power Sources 2009, 194, 568-573
67. g) W. J. Lee, E. Ramasamy, D. Y. Lee, J. S. Song, ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 1145-1149
68. h) S. H. Seo, S. Y. Kim, B. K. Koo, S. I. Cha, D. Y. Lee, Langmuir 2010, 26, 10341-10346
69. i) G. Li, F. Wang, Q. Jiang, X. Gao, P. Shen, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3653-3658
70. j) Z. Yang, T. Chen, R. He, G. Guan, H. Li, H. Peng, Adv. Mater. 2011, 23, 5636-5639
71. k) S. Huang, L. Li, Z. Yang, L. Zhang, H. Saiyin, T. Chen, H. Peng, Adv. Mater. 2011, 23, 4707-4710
72. l) S. Huang, Z. Yang, L. Zhang, R. He, T. Chen, Z. Cai, Y. Luo, H. Lin, H. Cao, X. Zhu, H. Peng, J. Mater. Chem. 2012, 22, 16833-16838.
73. D. Menshykau, R. G. Compton, Electroanalysis 2008, 20, 2387-2394.
74. M. K. Nazeeruddin, S. M. Zakeeruddin, R. Humphry-Baker, M. Jirousek, P. Liska, N. Vlachopoulos, V. Shklover, C. H. Fischer, M. Gratzel, Inorg. Chem. 1999, 38, 6298-6305.
75. Y. X. Xu, H. Bai, G. W. Lu, C. Li, G. Q. Shi, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5856-5857.
76. H. Wang, G. H. Liu, X. Li, P. Xiang, Z. L. Ku, Y. G. Rong, M. Xu, L. F. Liu, M. Hu, Y. Yang, H. W. Han, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2025-2029.
77. N. W. Duffy, L. M. Peter, R. M. G. Rajapakse, K. G. U. Wijayantha, Electrochem. Commun. 2000, 2, 658-662.