Physically stable polymer-membrane electrolytes for highly efficient solid-state dye-sensitized solar cells with long-term stability

Advanced Energy Materials

Volumn 4, Issue 3, 2014, Pages

  Park, Sung Hae ^a   Lim, Jongchul ^a   Song, In Young ^a   Lee, Jae Ryung ^b   Park, Taiho ^a  

^a Pohang University of Science and Technology (POSTECH)   (South Korea)

^b POSCO   (South Korea)

Author keywords

dye sensitized solar cells; long term stability; physical stability; polymer networks; solvent trapping; three dimensional membranes

Indexed keywords

EID: 84894427552     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201300489     Document Type: Article

References (62)

1. B. C. O'Regan, M. Grätzel, Nature 1991, 353, 737.
2. A. Hinsch, J. M. Kroon, R. Kern, I. Uhlendorf, J. Holzbock, A. Meyer, J. Ferber, Prog. Photovolt: Res. Appl. 2001, 9, 425.
3. O. Kohle, M. Grätzel, A. F. Meyer, T. B. Meyer, Adv. Mater. 1997, 9, 904.
4. S. Nakade, T. Kanzaki, S. Kambe, Y. Wada, S. Yanagida, Langmuir 2005, 21, 11414.
5. a) J. Lim, Y. S. Kwon, T. Park, Chem. Commun. 2011, 47, 4147
6. b) P. Wang, S. M. Zakeeruddin, R. Humphry-Baker, M. Grätzel, Chem. Mater. 2004, 16, 2694
7. c) Z. Zhang, S. M. Zakeeruddin, B. C. O'Regan, R. Humphry-Baker, M. Grätzel, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21818; d)
8. N. R. Neale, N. Kopidakis, J. van de Lagemaat, M. Grätzel, A. J. Frank, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23183.
9. A. Hagfeldt, G. Boschloo, L. Sun, L. Kloo, H. Pettersson, Chem. Rev. 2010, 110, 6595.
10. T. Park, S. A. Haque, R. J. Potter, A. B. Holmes, J. R. Durrant, Chem. Commun. 2003, 2878.
11. H. J. Snaith, S. M. Zakeeruddin, L. Schmidt-Mende, C. Klein, M. Grätzel, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 6413.
12. S. Y. Huang, G. Schlichthörl, A. J. Nozik, M. Grätzel, A. J. Frank, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2576.
13. M. Miyashita, K. Sunahara, T. Nishikawa, Y. Uemura, N. Koumura, K. Hara, A. Mori, T. Abe, E. Suzuki, S. Mori, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17874.
14. D. Kuang, S. Ito, B. Wenger, C. Klein, J. E. Moser, R. Humphry-Baker, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4146.
15. P. Wang, C. Klein, R. Humphry-Baker, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 808.
16. J. Lim, Y. S. Kwon, S.-H. Park, J. M. Choi, T. Park, Langmuir 2011, 27, 14647.
17. a) U. Bach, D. Lupo, P. Comte, J. E. Moser, F. Welssörtel, J. Salbeck, H. Spreltzer, M. Grätzel, Nature 1998, 395, 583
18. b) Y. S. Kwon, I. Song, J. Lim, I. Y. Song, A. Siva, T. Park, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 3141
19. c) Y. S. Kwon, J. Lim, I. Song, I. Y. Song, W. S. Shin, S.-J. Moon, T. Park, J. Mater. Chem. 2012, 22, 8641; d)
20. Y. S. Kwon, I. Y. Song, J. Lim, S.-H. Park, A. Siva, Y.-C. Park, H. M. Jang, T. Park, RSC Adv. 2012, 2, 3467; e)
21. H. J. Snaith, A. J. Moule, C. Klein, K. Meerholz, R. H. Friend, M. Grätzel, Nano Lett 2007, 7, 3372.
22. J. Hagen, W. Schaffrath, P. Otschik, R. Fink, A. Bacher, H.-W. Schmidt, D. Haarer, Synth. Met. 1997, 87, 215.
23. R. Zhu, C.-Y. Jiang, B. Liu, S. Ramakrishna, Adv. Mater. 2009, 21, 994.
24. K. Murakoshi, R. Kogure, Y. Wada, S. Yanagida, Chem. Lett. 1997, 5, 471.
25. a) I. Y. Song, S.-H. Park, J. Lim, Y. S. Kown, T. Park, Chem. Commun. 2011, 47, 10395
26. b) Y. Saito, N. Fukuri, R. Senadeera, T. Kitamura, Y. Wada, S. Yanagida, Electrochem. Commun. 2004, 6, 71
27. c) J. Xia, N. Masaki, M. Lira-Cantu, Y. Kim, K. Jiang, S. Yanagida, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1258.
28. M. K. Nazeeruddin, F. De Angelis, S. Fantacci, A. Selloni, G. Viscardi, P. Liska, S. Ito, B. Takeru, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16835.
29. a) H. M. Upadhyaya, N. Hirata, S. A. Haque, M.-A. Paolib, J. R. Durrant, Chem. Commun. 2006, 877
30. b) J. Wu, S. Hao, Z. Lan, J. Lin, M. Huang, Y. Huang, L. Fang, S. Yinand, T. Sato, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2645
31. c) R. Gao, L. Wang, B. Ma, C. Zhan, Y. Qiu, Langmuir 2010, 26, 2460.
32. F. Cao, G. Oskam, P. C. Searson, J. Phys. Chem. 1995, 99, 17071.
33. a) H. Yang, M. Huang, J. Wu, Z. Lan, S. Hao, J. Lin, Mater. Chem. Phys. 2008, 110, 38
34. b) J. H. Wu, Z. Lan, D. B. Wang, S. C. Hao, J. M. Lin, Y. F. Huang, S. Yin, T. Sato, Electrochim. Acta 2006, 51, 4243
35. c) D. K. Roh, J. T. Park, S. H. Ahn, H. D. Ahn, Y. Ryu, J. H. Kim, Electrochim. Acta 2010, 55, 4976.
36. a) P. Wang, S. M. Zakeeruddin, J. E. Moser, M. K. Nazeeruddin, T. Sekiguchi, M. Grätzel, Nat. Mater. 2003, 2, 402
37. b) K.-M. Lee, V. Suryanarayanan, K.-C. Ho, J. Power Sources 2008, 185, 1605
38. c) S.-H. Park, D.-H. Won, H.-J. Choi, W.-P. Hwang, S.-I. Jang, J.-H. Kim, S.-H. Jeong, J.-U. Kim, J.-K. Lee, M.-R. Kim, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 296.
39. a) W. Kubo, T. Kitamura, K. Hanabusa, Y. Wada, S. Yanagida, Chem. Commun. 2002, 374
40. b) Q. Yu, C. Yu, F. Guo, J. Wang, S. Jiao, S. Gao, H. Li, L. Zhao, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6151
41. c) N. Mohmeyer, P. Wang, H. W. Schmidt, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. Mater. Chem. 2004, 14, 1905.
42. a) P. Wang, S. M. Zakeeruddin, P. Comte, I. Exnar, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1166
43. b) K.-H. Park, D.-W. Park, M. Dhayal, H.-B. Gu, Electrochem. Commun. 2008, 10, 1098
44. c) Z. Huo, S. Dai, K. Wang, F. Kong, C. Zhang, X. Pan, X. Fang, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 1959.
45. a) K.-M. Lee, C.-Y. Hsu, W.-H. Chiu, M.-C. Tsui, Y.-L. Tung, S.-Y. Tsai, K.-C. Ho, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009, 93, 2003
46. b) S. J. Lim, Y. J. Choi, K. S. Song, D.-W. Kim, Electrochem. Commun. 2011, 13, 1284.
47. J. E. Kroeze, N. Hirata, L. Schmidt-Mende, C. Orizu, S. D. Ogier, K. Carr, M. Grätzel, J. R. Durrant, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1832.
48. a) S.-H. Park, J. Lim, I. Y. Song, N. Atmakuri, S. Song, Y. S. Kwon, J. M. Choi, T. Park, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 219
49. b) S.-H. Park, J. Lim, Y. S. Kwon, I. Y. Song, J. M. Choi, S. Song, T. Park, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 184
50. c) S.-H. Park, I. Y. Song, J. Lim, Y. S. Kwon, J. Choi, S. Song, J. R. Lee, T. Park, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1559.
51. S. J. Lim, K. S. Song, D.-W. Kim, Electrochem. Commun. 2010, 12, 1037.
52. a) C. Pfaffenhuber, S. Sörgel, K. Weichert, M. Bele, T. Mundinger, M. Göbel, J. Maier, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14514
53. b) H.-J. Rhoo, H.-T. Kim, J.-K. Park, T.-S. Hwang, Electrochim. Acta 1997, 42, 1571.
54. a) D. M. Li, M. Y. Wang, J. F. Wu, Q. X. Zhang, Y. H. Luo, Z. X. Yu, Q. B. Meng, Z. J. Wu, Langmuir 2009, 25, 4808
55. b) B. M. Quinn, Z. Ding, R. Moulton, A. J. Bard, Langmuir 2002, 18, 1734.
56. F. M. Gray, Polymer Electrolytes, RSC Materials Monographs, The Royal Society of Chemistry, Cambridge 1997.
57. N. Wang, H. Lin, X. Li, L. Z. Zhang, C. F. Lin, J. Wu, J. B. Li, Phys. Lett. 2006, 89, 194104.
58. F. Fabregat-Santiago, J. Bisquert, G. Garcia-Belmonte, G. Boschloo, A. Hagfeldt, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005, 87, 117.
59. Z. P. Huo, S. Y. Dai, C. N. Zhang, F. T. Kong, X. Q. Fang, L. Guo, W. Q. Liu, L. H. Hu, X. Pan, K. J. Wang, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 12927.
60. S. A. Haque, E. Palomares, B. M. Cho, A. N. M. Green, N. Hirata, D. R. Klug, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3456.
61. a) N. Hirata, J. E. Kroeze, T. Park, D. Jones, S. A. Haque, A. B. Holmes, J. R. Durrant, Chem. Commun. 2006, 535
62. b) S. A. Haque, T. Park, C. Xu, S. Koops, N. Schulte, R. J. Potter, A. B. Holmes, J. R. Durrant, Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 435.