A monolithic device for solar water splitting based on series interconnected thin film absorbers reaching over 10% solar-to-hydrogen efficiency

Energy and Environmental Science

Volumn 6, Issue 12, 2013, Pages 3676-3683

  Jacobsson, T Jesper ^a   Fjällström, Viktor ^b   Sahlberg, Martin ^a   Edoff, Marika ^b   Edvinsson, Tomas ^a  

^a UPPSALA UNIVERSITY   (Sweden)

^b UPPSALA UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPOUND SEMICONDUCTORS; ELECTROCHEMICAL DEVICES; ELECTROOPTICAL PROPERTIES; MONOLITHIC DEVICES; PRODUCTION OF HYDROGEN; SOLAR WATER SPLITTING; SOLAR-TO-HYDROGEN; THIN-FILM ABSORBERS;

ELECTROLYSIS; SEMICONDUCTING SELENIUM COMPOUNDS; SOLAR ABSORBERS; SOLAR ENERGY; SOLAR POWER GENERATION; SOLAR RADIATION;

HYDROGEN PRODUCTION;

ABSORPTION; ELECTROCHEMICAL METHOD; ELECTROKINESIS; FILM; GALLIUM; HYDROGEN; PHOTOCHEMISTRY; SOLAR POWER;

EID: 84887986430     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3ee42519c     Document Type: Article

References (55)

1. L. Barreto A. Makihira K. Riahi Int. J. Hydrogen Energy 2003 28 267 284
2. G. W. Crabtree M. S. Dresselhaus M. V. Buchanan Phys. Today 2004 57 39 44
3. S. Dunn Int. J. Hydrogen Energy 2002 27 235 264
4. J. A. Turner Science 1999 285 687 689
5. J. A. Turner Science 2004 305 972 974
6. J. Turner G. Sverdrup M. K. Mann P. C. Maness B. Kroposki M. Ghirardi R. J. Evans D. Blake Int. J. Energy Res. 2008 32 379 407
7. A. Fujishima K. Honda Nature 1972 238 37 38
8. A. Kudo Y. Miseki Chem. Soc. Rev. 2009 38 253 278
9. F. E. Osterloh Chem. Mater. 2008 20 35 54
10. X. B. Chen S. H. Shen L. J. Guo S. S. Mao Chem. Rev. 2010 110 6503 6570
11. C. H. Henry J. Appl. Phys. 1980 51 4494 4500
12. F. E. Osterloh B. A. Parkinson MRS Bull. 2011 36 17 22
13. A. Kay I. Cesar M. Gratzel J. Am. Chem. Soc. 2006 128 15714 15721
14. K. Sivula F. Le Formal M. Gratzel ChemSusChem 2011 4 432 449
15. T. J. Jacobsson T. Edvinsson RSC Adv. 2012 2 10298 10305
16. X. Y. Yang A. Wolcott G. M. Wang A. Sobo R. C. Fitzmorris F. Qian J. Z. Zhang Y. Li Nano Lett. 2009 9 2331 2336
17. M. Ni M. K. H. Leung D. Y. C. Leung K. Sumathy Renewable Sustainable Energy Rev. 2007 11 401 425
18. J. Nowotny T. Bak M. K. Nowotny L. R. Sheppard Int. J. Hydrogen Energy 2007 32 2609 2629
19. J. Z. Su L. J. Guo N. Z. Bao C. A. Grimes Nano Lett. 2011 11 1928 1933
20. V. Cristino S. Caramori R. Argazzi L. Meda G. L. Marra C. A. Bignozzi Langmuir 2011 27 7276 7284
21. Z. S. Li W. J. Luo M. L. Zhang J. Y. Feng Z. G. Zou Energy Environ. Sci. 2013 6 347 370
22. Y. Q. Liang T. Tsubota L. P. A. Mooij R. van de Krol J. Phys. Chem. C 2011 115 17594 17598
23. A. Paracchino J. C. Brauer J. E. Moser E. Thimsen M. Graetzel J. Phys. Chem. C 2012 116 7341 7350
24. A. Paracchino V. Laporte K. Sivula M. Gratzel E. Thimsen Nat. Mater. 2011 10 456 461
25. J. Brillet J. H. Yum M. Cornuz T. Hisatomi R. Solarska J. Augustynski M. Graetzel K. Sivula Nat. Photonics 2012 6 823 827
26. O. Khaselev J. A. Turner Science 1998 280 425 427
27. O. Khaselev A. Bansal J. A. Turner Int. J. Hydrogen Energy 2001 26 127 132
28. G. Peharz F. Dimroth U. Wittstadt Int. J. Hydrogen Energy 2007 32 3248 3252
29. R. E. Rocheleau E. L. Miller A. Misra Energy Fuels 1998 12 3 10
30. D. G. Nocera Acc. Chem. Res. 2012 45 767 776
31. S. Y. Reece J. A. Hamel K. Sung T. D. Jarvi A. J. Esswein J. J. H. Pijpers D. G. Nocera Science 2011 334 645 648
32. H. B. Gray Eng. Sci. 2008 26 31
33. H. S. Park H. C. Lee K. C. Leonard G. Liu A. J. Bard ChemPhysChem 2013 14 2277 2287
34. M. G. Walter E. L. Warren J. R. McKone S. W. Boettcher Q. X. Mi E. A. Santori N. S. Lewis Chem. Rev. 2010 110 6446 6473
35. Standard tables for reference solar spectral irradiances: direct normal and hemispherical on 37° tilted surface, ASTM Standard G173-03, 2012
36. S. Haussener C. X. Xiang J. M. Spurgeon S. Ardo N. S. Lewis A. Z. Weber Energy Environ. Sci. 2012 5 9922 9935
37. M. T. Winkler C. R. Cox D. G. Nocera T. Buonassisi Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 E1076 E1082
38. N. G. Dhere A. H. Jahagirdar Thin Solid Films 2005 480 462 465
39. P. Jackson D. Hariskos E. Lotter S. Paetel R. Wuerz R. Menner W. Wischmann M. Powalla Prog. Photovoltaics 2011 19 894 897
40. B. Marsen B. Cole E. L. Miller Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008 92 1054 1058
41. D. Yokoyama T. Minegishi K. Maeda M. Katayama J. Kubota A. Yamada M. Konagai K. Domen Electrochem. Commun. 2010 12 851 853
42. M. Moriya T. Minegishi H. Kumagai M. Katayama J. Kubota K. Domen J. Am. Chem. Soc. 2013 135 3733 3735
43. R. C. Valderrama P. J. Sebastian J. P. Enriquez S. A. Gamboa Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005 88 145 155
44. B. Neumann P. Bogdanoff H. Tributsch J. Phys. Chem. C 2009 113 20980 20989
45. J. T. Jacobsson C. Platzer-Björkman M. Edoff T. Edvinsson Int. J. Hydrogen Energy 2013, 10.1016/j.ijhydene.2013.09.094
46. S. H. Wei S. B. Zhang A. Zunger Appl. Phys. Lett. 1998 72 3199 3201
47. E. Wallin U. Malm T. Jarmar O. Lundberg M. Edoff L. Stolt Prog. Photovoltaics 2012 20 851 854
48. L. M. Peter K. G. U. Wijayantha A. A. Tahir Faraday Discuss. 2012 155 309 322
49. S. Y. Reece J. A. Hamel K. Sung T. D. Jarvi A. J. Esswein J. J. Pijpers D. G. Nocera Science 2011 334 645 648
50. Z. B. Chen T. F. Jaramillo T. G. Deutsch A. Kleiman-Shwarsctein A. J. Forman N. Gaillard R. Garland K. Takanabe C. Heske M. Sunkara E. W. McFarland K. Domen E. L. Miller J. A. Turner H. N. Dinh J. Mater. Res. 2010 25 3 16
51. T. F. Jaramillo K. P. Jorgensen J. Bonde J. H. Nielsen S. Horch I. Chorkendorff Science 2007 317 100 102
52. M. W. Kanan D. G. Nocera Science 2008 321 1072 1075
53. M. W. Kanan Y. Surendranath D. G. Nocera Chem. Soc. Rev. 2009 38 109 114
54. R. D. L. Smith M. S. Prévot R. D. Fagan Z. Zhang P. A. Sedach M. K. J. Siu S. Trudel C. P. Berlinguette Science 2013 340
55. J. Suntivich K. J. May H. A. Gasteiger J. B. Goodenough Y. Shao-Horn Science 2011 334 1383 1385