Application of graphene-based nanostructures in dye-sensitized solar cells

Physica Status Solidi (B) Basic Research

Volumn 250, Issue 12, 2013, Pages 2643-2648

  Kavan, Ladislav ^a   Yum, Jun Ho ^b   Graetzel, Michael ^b  

^a J HEYROVSKÝ INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY   (Czech Republic)

^b EPFL   (Switzerland)

Author keywords

Counter electrode; Dye sensitized solar cells; Electrocatalysis; Graphene; Graphene oxide; Impedance spectroscopy

Indexed keywords

CATALYST ACTIVITY; ELECTROCATALYSIS; ELECTROCATALYSTS; ELECTRODES; GRAPHENE; GRAPHENE NANOPLATELETS; GRAPHENE OXIDE; REDUCED GRAPHENE OXIDE;

CATHODE CATALYST; COUNTER ELECTRODES; CURRENT COLLECTOR; FUNCTIONALIZED GRAPHENE; IMPEDANCE SPECTROSCOPY; OPTICAL TRANSPARENCY; REDOX SHUTTLE; REDUCED GRAPHENE OXIDES (RGO);

DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS;

EID: 84889101293     PISSN: 03701972     EISSN: 15213951     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssb.201300064     Document Type: Article

References (89)

1. M. Grätzel, Nature 414, 338 (2001).
2. B. O'Regan and M. Grätzel, Nature 353, 737 (1991).
3. A. Hagfeldt, G. Boschloo, L. Sun, L. Kloo, and H. Pettersson, Chem. Rev. 110, 6595 (2010).
4. K. Kalyanasundaram, Dye Sensitized Solar Cells (CRC Press, Taylor & Francis, Boca Raton, FL, 2010).
5. J. Gong, J. Liang, and K. Sumathy, Renew. Sust. Energy Rev. 16, 5848 (2012).
6. L. Kavan, M. Grätzel, S. E. Gilbert, C. Klemenz, and H. J. Scheel, J. Am. Chem. Soc. 118, 6716 (1996).
7. H. Pelouchova, P. Janda, J. Weber, and L. Kavan, J. Electroanal. Chem. 566, 73 (2004).
8. L. Kavan, Chem. Rec. 12, 131 (2012).
9. A. Yella, H. W. Lee, H. N. Tsao, C. Yi, A. K. Chandiran, M. K. Nazeeruddin, E. W. G. Diau, C. Y. Yeh, S. M. Zakeeruddin, and M. Grätzel, Science 334, 629 (2011).
10. J.-H. Yum, E. Baranoff, F. Kessler, T. Moehl, S. Ahmad, T. Bessho, A. Marchioro, E. Ghadiri, J. E. Moser, M. K. Nazeeruddin, and M. Grätzel, Nature Commun. 3, 631 (2012).
11. S. M. Feldt, E. A. Gibson, E. Gabrielsson, L. Sun, G. Boschloo, and A. Hagfeldt, J. Am. Chem. Soc. 132, 16714 (2010).
12. M. Pumera, Chem. Soc. Rev. 39, 4146 (2010).
13. M. Pumera, Energy Environ. Sci. 4, 668 (2011).
14. X. Huang, Z. Y. Zeng, Z. X. Fan, J. Q. Liu, and H. Zhang, Adv. Mater. 24, 5979 (2012).
15. L. Dai, Acc. Chem. Res. 46, 31 (2013).
16. W. Kwon, J. M. Kim, and S. W. Rhee, J. Mater. Chem. A 1, 3202 (2013).
17. M. Wang, N. Chamberland, L. Breau, J. Moser, R. Humphry-Baker, B. Marsan, S. M. Zakeeruddin, and M. Grätzel, Nature Chem. 2, 385 (2010).
18. X. Yan, X. Cui, B. Li, and L. S. Li, Nano Lett. 10, 1869 (2010).
19. Z. Wu, Z. Chen, X. Du, J. M. Logan, J. Sippel, M. Nikolou, K. Kamaras, J. R. Reynolds, D. B. Tanner, A. F. Hebard, and A. G. Rinzler, Science 305, 1273 (2004).
20. M. Zhang, S. Fang, A. A. Zakhidov, S. B. Lee, A. E. Aliev, C. D. Williams, K. R. Atkinson, and R. H. Baughman, Science 309, 1215 (2005).
21. L. Hu, D. S. Hecht, and G. Gruner, Chem. Rev. 110, 5790 (2010).
22. K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, K. S. Kim, J. H. Ahn, P. Kim, J. Y. Choi, and B. H. Hong, Nature 457, 706 (2009).
23. R. R. Nair, B. Blake, A. N. Grigorenko, K. S. Novoselov, T. J. Booth, T. Stauber, N. M. R. Peres, and A. K. Geim, Science 320, 1308 (2008).
24. X. Li, W. Cai, J. An, S. Kim, J. Nah, D. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, E. Tutuc, S. K. Banerjee, L. Colombo, and R. S. Ruoff, Science 324, 1312 (2009).
25. S. Guo and S. Dong, Chem. Soc. Rev. 40, 2644 (2011).
26. H. A. Becerril, J. Mao, Z. Liu, R. M. Stoltenberg, Z. Bao, and Y. Chen, ACS Nano 2, 463 (2008).
27. X. Wang, L. Zhi, and K. Muellen, Nano Lett. 8, 323 (2008).
28. K. S. Lee, Y. Lee, J. Y. Lee, J. H. Ahn, and J. H. Park, ChemSusChem 5, 379 (2012).
29. N. Yang, J. Zhai, D. Wang, Y. Chen, and L. Jiang, ACS Nano 4, 887 (2010).
30. Y. B. Tang, C. S. Lee, J. Xu, Z. T. Liu, Z. H. Chen, Z. He, Y. L. Cao, G. Yuan, H. Song, L. Chen, L. Luo, H. M. Cheng, W. J. Zhang, I. Bello, and S. T. Lee, ACS Nano 4, 3482 (2010).
31. J. Song, Z. Yin, Z. Yang, P. Amaladass, S. Wu, J. Ye, Y. Zhao, W. Q. Deng, H. Zhang, and X. W. Liu, Chem. Eur. J. 17, 10832 (2011).
32. J. Durantini, P. P. Boix, M. Gervaldo, G. M. Morales, L. Otero, J. Bisquert, and E. M. Barea, J. Electroanal. Chem. 683, 43 (2012).
33. C. Y. Neo and J. Ouyang, J. Power Sources 222, 161 (2013).
34. T. N. Murakami, S. Ito, Q. Wang, M. K. Nazeeruddin, T. Bessho, I. Cesar, P. Liska, R. Humphry-Baker, P. Comte, P. Pechy, and M. Grätzel, J. Electrochem. Soc. 153, A2255 (2006).
35. A. Hauch and A. Georg, Electrochim. Acta 46, 3457 (2001).
36. C. M. Chen, C. H. Chen, and T. C. Wei, Electrochim. Acta 55, 1687 (2010).
37. J. E. Trancik, S. C. Barton, and J. Hone, Nano Lett. 8, 982 (2008).
38. T. Marinado, K. Nonomura, J. Nissfolk, M. K. Karlsson, D. P. Hagberg, L. Sun, S. Mori, and A. Hagfeldt, Langmuir 26, 2592 (2010).
39. B. Laskova, M. Zukalova, L. Kavan, A. Chou, P. Liska, Z. Wei, L. Bin, P. Kubat, E. Ghadiri, J. E. Moser, and M. Grätzel, J. Solid State Electrochem. 16, 2993 (2012).
40. T. W. Hamann and J. W. Ondersma, Energy Environ. Sci. 4, 370 (2011).
41. B. E. Hardin, H. J. Snaith, and M. D. McGehee, Nature Photon. 6, 161 (2012).
42. T. W. Hamann, Dalton Trans. 41, 3111 (2012).
43. J. Cong, X. Yang, L. Kloo, and L. Sun, Energy Environ. Sci. 5, 9180 (2012).
44. H. N. Tsao, J. Burschka, C. Yi, F. Kessler, M. K. Nazeeruddin, and M. Grätzel, Energy Environ. Sci. 4, 4921 (2011).
45. S. Ahmad, T. Bessho, F. Kessler, E. Baranoff, J. Frey, C. Yi, M. Grätzel, and M. K. Nazeeruddin, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 10631 (2012).
46. H. N. Tsao, C. Yi, T. Moehl, J.-H. Yum, S. M. Zakeeruddin, M. K. Nazeeruddin, and M. Grätzel, ChemSusChem 4, 591 (2011).
47. D. Zhou, Q. Yu, N. Cai, Y. Bai, Y. Wang, and P. Wang, Energy Environ. Sci. 4, 2030 (2011).
48. J. Liu, J. Zhang, M. Xu, D. Zhou, X. Jing, and P. Wang, Energy Environ. Sci. 4, 3021 (2011).
49. L. Kavan, J.-H. Yum, and M. Grätzel, Nano Lett. 11, 5501 (2011).
50. L. Kavan, J.-H. Yum, M. K. Nazeeruddin, and M. Grätzel, ACS Nano 5, 9171 (2011).
51. N. Papageorgiou, W. E. Maier, and M. Grätzel, J. Electrochem. Soc. 144, 876 (1997).
52. T. N. Murakami and M. Grätzel, Inorg. Chim. Acta 361, 572 (2008).
53. L. Kavan, J.-H. Yum, and M. Grätzel, ACS Nano 5, 165 (2011).
54. L. Kavan, J.-H. Yum, and M. Grätzel, ACS Appl. Mater. Int. 4, 6999 (2012).
55. F. Gong, H. Wang, X. Xu, G. Zhou, and Z. S. Wang, J. Am. Chem. Soc. 134, 10953 (2012).
56. J. D. Roy-Mayhew, D. J. Bozym, C. Punckt, and A. Aksay, ACS Nano 10, 6203 (2010).
57. J. D. Roy-Mayhew, G. Boschloo, A. Hagfeldt, and I. A. Aksay, ACS Appl. Mater. Interfaces 4, 2794 (2012).
58. M. Liberatore, A. Petrocco, F. Caprioli, C. La Mesa, F. Decker, and C. A. Bignozzi, Electrochim. Acta 55, 4025 (2010).
59. A. Kay and M. Grätzel, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 44, 99 (1996).
60. H. Choi, H. Kim, S. Hwang, W. Choi, and M. Jeon, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 95, 323 (2010).
61. D. W. Zhang, X. D. Li, S. Chen, H. B. Li, Z. Sun, X. J. Yin, and S. M. Huang, in: Proc. 3rd International Nanoelectronics Conference, INEC 2010, edited by P.K. Chu (IEEE Press, Hong Kong, 2010), pp. 610-611
62. K. Yu, Z. Wen, H. Pu, G. Lu, Z. Bo, H. Kim, Y. Qian, E. Andrew, S. Mao, and J. Chen, J. Mater. Chem. A 1, 188 (2013).
63. R. L. McCreery, Chem. Rev. 108, 2646 (2008).
64. M. Pumera, Chem. Eur. J. 15, 4970 (2009).
65. S. C. S. Lai, A. N. Patel, K. McKelvey, and P. R. Unwin, Angew. Chem. Int. Ed. 51, 5405 (2012).
66. H. Choi, S. Hwang, H. Bae, S. Kim, H. Kim, and M. Jeon, Electron. Lett. 47, 281 (2011).
67. H. Kim, H. Choi, S. Hwang, Y. Kim, and M. Jeon, Nanoscale Res. Lett. 7, 53 (2012).
68. L. Wan, S. Wang, X. Wang, B. Dong, Z. Xu, X. Zhang, Y. Bing, S. Peng, J. Wang, and C. Xu, Solid State Sci. 13, 468 (2011).
69. J. Y. Lin, C. Y. Chan, and S. W. Chou, Chem. Commun. 49, 1440 (2013).
70. Y. Sun and G. Shi, J. Polym. Sci. B 51, 231 (2013).
71. X. Xu, D. Huang, K. Cao, M. Wang, M. S. Zakeeruddin, and M. Grätzel, Sci. Rep. 3, 1489 (2013).
72. B. Lee, D. B. Buchholz, and R. P. H. Chang, Energy Environ. Sci. 5, 6941 (2012).
73. F. Gong, X. Xu, G. Zhou, and W. Zhong-Sheng, Phys. Chem. Chem. Phys. 15, 546 (2013).
74. G. H. Guai, Q. L. Song, C. X. Guo, Z. S. Lu, T. Chen, C. M. Ng, and C. M. Li, Sol. Energy 86, 2041 (2012).
75. J. S. Lee, H. J. Ahn, J. C. Yoon, and J. H. Jang, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 7938 (2012).
76. M. H. Yeh, C. L. Sun, J. S. Su, J. Y. Lin, C. P. Lee, C. Y. Chen, C. G. Wu, R. Vittal, and K. C. Ho, Carbon 50, 4192 (2012).
77. H. Choi, H. Kim, S. Hwang, Y. Han, and M. Jeon, J. Mater. Chem. 21, 7548 (2011).
78. D. W. Zhang, X. D. Li, H. B. Li, S. Chen, Z. Sun, X. J. Yin, and S. M. Huang, Carbon 49, 5382 (2011).
79. G. V. Dubacheva, C. K. Liang, and D. M. Bassani, Coord. Chem. Rev. 256, 2628 (2012).
80. M. Wu, X. Lin, T. Wang, J. Qiu, and T. Ma, Energy Environ. Sci. 4, 2308 (2011).
81. H. Wang and Y. H. Hu, Energy Environ. Sci. 5, 8182 (2012).
82. S. A. Sapp, M. Elliot, C. Contado, S. Caramori, and C. A. Bignozzi, J. Am. Chem. Soc. 124, 11215 (2002).
83. F. Ghamouss, R. Pitson, F. Odobel, M. Boujtita, S. Caramori, and C. A. Bignozzi, Electrochim. Acta 55, 6517 (2010).
84. M. Stefik, J. H. Yum, Y. Hu, and M. Graetzel, J. Mater. Chem. A 1, 4982 (2013).
85. M. Al-Mamun, J. Y. Kim, Y. E. Sung, J. J. Lee, and R. S. Kim, Chem. Phys. Lett. 561-562, 115 (2013).
86. M. Al-Mamun, J. H. Lin, Y. E. Sung, and S. R. Kim, Chem. Lett. 42, 31 (2013).
87. H. Wu, Z. Lv, Z. Chu, D. Wang, S. Hou, and D. Zou, J. Mater. Chem. 21, 14815 (2011).
88. G. Liu, X. Li, H. Wang, Y. Rong, Z. Ku, M. Xu, L. Liu, M. Hu, Y. Yang, and H. Han, Carbon 53, 11 (2013).
89. J. Burschka, V. Brault, S. Ahmad, L. Breau, M. K. Nazeeruddin, B. Marsan, S. M. Zakeeruddin, and M. Grätzel, Energy Environ. Sci. 5, 6089 (2012).