Understanding TiO2 Size-dependent electron transport properties of a graphene-TiO2 photoanode in dye-sensitized solar cells using conducting atomic force microscopy

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 47, 2013, Pages 6900-6904

  He, Ziming ^a   Phan, Hung ^b   Liu, Jing ^a   Nguyen, Thuc Quyen ^b   Tan, Timothy Thatt Yang ^a  

^a Nanyang Technological University   (Singapore)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

conducting atomic force microscopy; dye sensitized solar cell; graphene TiO2; nanoscale electronic properties; size dependent charge transport

Indexed keywords

CONDUCTING AFM; CONDUCTING ATOMIC FORCE MICROSCOPY; DYE-SENSITIZED SOLAR CELL; ELECTRON TRANSPORT; GRAPHENE COMPOSITES; GRAPHENE-TIO2; INTERNAL RESISTANCE; SIZE DEPENDENT;

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; ELECTRONIC PROPERTIES; PHOTOELECTROCHEMICAL CELLS; SOLAR CELLS; TITANIUM DIOXIDE;

GRAPHENE;

COLORING AGENT; GRAPHITE; NANOMATERIAL; TITANIUM; TITANIUM DIOXIDE;

ARTICLE; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CHEMISTRY; CONDUCTING ATOMIC FORCE MICROSCOPY; DYE-SENSITIZED SOLAR CELL; ELECTRODE; ELECTRON TRANSPORT; GRAPHENE-TIO2; NANOSCALE ELECTRONIC PROPERTIES; PARTICLE SIZE; POWER SUPPLY; SIZE-DEPENDENT CHARGE TRANSPORT; SOLAR ENERGY;

CONDUCTING ATOMIC FORCE MICROSCOPY; DYE-SENSITIZED SOLAR CELL; GRAPHENE-TIO2; NANOSCALE ELECTRONIC PROPERTIES; SIZE-DEPENDENT CHARGE TRANSPORT;

COLORING AGENTS; ELECTRIC POWER SUPPLIES; ELECTRODES; ELECTRON TRANSPORT; GRAPHITE; MICROSCOPY, ATOMIC FORCE; NANOSTRUCTURES; PARTICLE SIZE; SOLAR ENERGY; TITANIUM;

EID: 84890441342     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201303327     Document Type: Article

References (48)

1. a) J. W. Gong, J. Liang, K. Sumathy, Renew. Sust. Energ. Rev. 2012, 16, 5848
2. b) B. E. Hardin, H. J. Snaith, M. D. McGehee, Nat. Photonics 2012, 6, 162
3. c) L. L. Li, E. W. G. Diau, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 291.
4. A. Yella, H. W. Lee, H. N. Tsao, C. Y. Yi, A. K. Chandiran, M. K. Nazeeruddin, E. W. G. Diau, C. Y. Yeh, S. M. Zakeeruddin, M. Gratzel, Science 2011, 334, 629.
5. a) E. Palomares, J. N. Clifford, S. A. Haque, T. Lutz, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 475
6. b) K. Tennakone, G. Kumara, I. R. M. Kottegoda, V. P. S. Perera, Chem. Commun. 1999, 15.
7. a) J. R. Jennings, A. Ghicov, L. M. Peter, P. Schmuki, A. B. Walker, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13364
8. b) D. Kuang, J. Brillet, P. Chen, M. Takata, S. Uchida, H. Miura, K. Sumioka, S. M. Zakeeruddin, M. Gratzel, ACS nano 2008, 2, 1113
9. c) K. Zhu, N. R. Neale, A. Miedaner, A. J. Frank, Nano Lett. 2007, 7, 69.
10. a) P. Brown, K. Takechi, P. V. Kamat, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 4776
11. b) A. Kongkanand, R. M. Dominguez, P. V. Kamat, Nano Lett. 2007, 7, 676.
12. N. L. Yang, J. Zhai, D. Wang, Y. S. Chen, L. Jiang, ACS nano 2010, 4, 887.
13. a) J. J. Fan, S. W. Liu, J. G. Yu, J. Mater. Chem. 2012, 22, 17027
14. b) A. A. Madhavan, S. Kalluri, D. K. Chacko, T. A. Arun, S. Nagarajan, K. R. V. Subramanian, A. S. Nair, S. V. Nair, A. Balakrishnan, RSC Adv. 2012, 2, 13032
15. c) J. L. Song, Z. Y. Yin, Z. J. Yang, P. Amaladass, S. X. Wu, J. Ye, Y. Zhao, W. Q. Deng, H. Zhang, X. W. Liu, Chem. Eur. J. 2011, 17, 10832
16. d) C. Z. Zhu, S. J. Guo, P. Wang, L. Xing, Y. X. Fang, Y. M. Zhai, S. J. Dong, Chem. Commun. 2010, 46, 7148
17. e) P. N. Zhu, A. S. Nair, S. J. Peng, S. Y. Yang, S. Ramakrishna, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 581.
18. a) N. J. Bell, H. N. Yun, A. J. Du, H. Coster, S. C. Smith, R. Amal, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 6004
19. b) S. R. Sun, L. Gao, Y. Q. Liu, Appl. Phys. Lett. 2010, 96
20. c) Y. B. Tang, C. S. Lee, J. Xu, Z. T. Liu, Z. H. Chen, Z. B. He, Y. L. Cao, G. D. Yuan, H. S. Song, L. M. Chen, L. B. Luo, H. M. Cheng, W. J. Zhang, I. Bello, S. T. Lee, ACS nano 2010, 4, 3482.
21. Z. He, G. Guai, J. Liu, C. Guo, J. S. Chye Loo, C. M. Li, T. T. Y. Tan, Nanoscale 2011, 3, 4613.
22. a) X. D. Dang, A. B. Tamayo, J. Seo, C. V. Hoven, B. Walker, T.Q. Nguyen, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3314
23. b) M. Dante, J. Peet, T.Q. Nguyen, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 7241
24. c) M. Guide, X. D. Dang, T.Q. Nguyen, Adv. Mater. 2011, 23, 2313
25. d) J.-C. Bolsée, W. D. Oosterbaan, L. Lutsen, D. Vanderzande, J. Manca, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 862
26. e) X. D. Dang, M. Dante, T.Q. Nguyen, Appl. Phys. Lett. 2008, 93
27. f) S. Hunter, T. D. Anthopoulos, Adv. Mater. 2013, DOI: 10.1002/adma.201300020
28. g) T. W. Kelley, E. Granstrom, C. D. Frisbie, Adv. Mater. 1999, 11, 261
29. h) M. Yang, B. Ding, J.-K. Lee, J. Power Sources 2013, DOI: 10.1016/j.jpowsour.2013.06.016.
30. a) A. Alexeev, J. Loos, Org. Electron. 2008, 9, 149
31. b) M. Dante, C. Yang, B. Walker, F. Wudl, T.Q. Nguyen, Adv. Mater. 2010, 22, 1835
32. c) O. Douheret, L. Lutsen, A. Swinnen, M. Breselge, K. Vandewal, L. Goris, J. Manca, Appl. Phys. Lett. 2006, 89
33. d) G. A. MacDonald, R. A. Veneman, D. Placencia, N. R. Armstrong, ACS nano 2012, 6, 9623
34. e) O. G. Reid, K. Munechika, D. S. Ginger, Nano Lett. 2008, 8, 1602
35. f) D. C. Coffey, O. G. Reid, D. B. Rodovsky, G. P. Bartholomew, D. S. Ginger, Nano Lett. 2007, 7, 738
36. g) A. H. Rice, R. Giridharagopal, S. X. Zheng, F. S. Ohuchi, D. S. Ginger, C. K. Luscombe, ACS nano 2011, 5, 3132
37. h) W. C. Tsoi, P. G. Nicholson, J. S. Kim, D. Roy, T. L. Burnett, C. E. Murphy, J. Nelson, D. D. C. Bradley, J.-S. Kim, F. A. Castro, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3646.
38. Y. Huang, S. Y. Dai, S. H. Chen, C. N. Zhang, Y. F. Sui, S. F. Xiao, L. H. Hu, Appl. Phys. Lett. 2009, 95.
39. a) W. C. Chang, Y. Y. Cheng, W. C. Yu, Y. C. Yao, C. H. Lee, H. H. Ko, Nanoscale Res. Lett. 2012, 7, 1
40. b) Q. Wang, J. E. Moser, M. Gratzel, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 14945
41. c) G. Zhu, L. K. Pan, J. Yang, X. J. Liu, H. C. Sun, Z. Sun, J. Mater. Chem. 2012, 22, 24326.
42. J. F. Qian, P. Liu, Y. Xiao, Y. Jiang, Y. L. Cao, X. P. Ai, H. X. Yang, Adv. Mater. 2009, 21, 3663.
43. T. Hoshikawa, M. Yamada, R. Kikuchi, K. Eguchi, J. Electrochem. Soc. 2005, 152, E68.
44. a) W. S. Hummers, R. E. Offeman, J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339
45. b) Z. M. He, J. Liu, Y. Qiao, C. M. Li, T. T. Y. Tan, Nano Lett. 2012, 12, 4738.
46. D. J. Wold, C. D. Frisbie, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5549.
47. C. F. Woellner, J. A. Freire, M. Guide, T.-Q. Nguyen, J. Chem. Phys. 2011, 135.
48. V. Bessergenev, Mater. Res. Bull. 2009, 44, 1722.