Nanotube film metallicity and its effect on the performance of carbon nanotube-silicon solar cells

Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science

Volumn 211, Issue 7, 2014, Pages 1479-1487

  Tune, Daniel D ^a   Blanch, Adam J ^b   Krupke, Ralph ^c,d   Flavel, Benjamin S ^c   Shapter, Joseph G ^a  

^a FLINDERS UNIVERSITY   (Australia)

^b UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^c KARLSRUHE INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Germany)

^d DARMSTADT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

carbon nanotubes; doping; photovoltaic devices; solar cells; thin films

Indexed keywords

ASTROPHYSICS; CARBON NANOTUBES; DOPING (ADDITIVES); SEMICONDUCTING FILMS; SEMICONDUCTOR DOPING; SOLAR CELLS; THIN FILMS;

METALLIC CARBON NANOTUBES; METALLIC NANOTUBES; OPERATING MECHANISM; PERFORMANCE COMPARISON; PHOTOVOLTAIC DEVICES; RESEARCH ACTIVITIES; SEMI-CONDUCTING NANOTUBES; SOLAR CELL PERFORMANCE;

SILICON SOLAR CELLS;

EID: 84904038336     PISSN: 18626300     EISSN: 18626319     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssa.201431043     Document Type: Article

References (65)

1. M. F. L. De Volder, S. H. Tawfick, R. H. Baughman, and, A. J. Hart, Science 339, 535 (2013).
2. M. S. Arnold, S. I. Stupp, and, M. C. Hersam, Nano Lett. 5, 713 (2005)
3. M. S. Arnold, A. A. Green, J. F. Hulvat, S. I. Stupp, and, M. C. Hersam, Nature Nano 1, 60 (2006)
4. X. Tu, S. Manohar, A. Jagota, and, M. Zheng, Nature 460, 250 (2009)
5. K. Moshammer, F. Hennrich, and, M. Kappes, Nano Res. 2, 599 (2009)
6. S. Ghosh, S. M. Bachilo, and, R. B. Weisman, Nature Nano 5, 443 (2010)
7. C. Blum, N. Stürzl, F. Hennrich, S. Lebedkin, S. Heeg, H. Dumlich, S. Reich, and, M. M. Kappes, ACS Nano 5, 2847 (2011).
8. H. Liu, T. Tanaka, Y. Urabe, and, H. Kataura, Nano Lett. 13, 1996 (2013).
9. B. S. Flavel, M. M. Kappes, R. Krupke, and, F. Hennrich, ACS Nano 7, 3557 (2013).
10. A. J. Blanch, J. S. Quinton, and, J. G. Shapter, Carbon 60, 471 (2013).
11. K. Tvrdy, R. M. Jain, R. Han, A. J. Hilmer, T. P. McNicholas, and, M. S. Strano, ACS Nano 7, 1779 (2013).
12. D. D. Tune, B. S. Flavel, R. Krupke, and, J. G. Shapter, Adv. Energy Mater. 2, 1043; (2012).
13. W. B. Euler, and, V. A. Karachevtsev, Photophysics of Carbon Nanotubes Interfaced with Organic and Inorganic Materials (Springer, London 2012)
14. D. Jariwala, V. K. Sangwan, L. J. Lauhon, T. J. Marks, and, M. C. Hersam, Chem. Soc. Rev. 42, 2824 (2013)
15. L. Yang, S. Wang, Q. Zeng, Z. Zhang, and, L.-M. Peng, Small, 9, 1225 (2013).
16. Y. Jia, P. Li, X. Gui, J. Wei, K. Wang, H. Zhu, D. Wu, L. Zhang, A. Cao, and, Y. Xu, Appl. Phys. Lett. 98, 133115 (2011).
17. Y. Jung, X. Li, N. K. Rajan, A. D. Taylor, and, M. A. Reed, Nano Lett. 13, 95 (2012).
18. E. Shi, L. Zhang, Z. Li, P. Li, Y. Shang, Y. Jia, J. Wei, K. Wang, H. Zhu, D. Wu, S. Zhang, and, A. Cao, Sci. Rep. 2, 884 (2012).
19. P. L. Ong, W. B. Euler, and, I. A. Levitsky, Nanotechnology 21, 105203 (2010).
20. Y. Jia, A. Cao, F. Kang, P. Li, X. Gui, L. Zhang, E. Shi, J. Wei, K. Wang, H. Zhu, and, D. Wu, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 8391 (2012).
21. S. Del Gobbo, P. Castrucci, S. Fedele, L. Riele, A. Convertino, M. Morbidoni, F. De Nicola, M. Scarselli, L. Camilli, and, M. De Crescenzi, J. Mater. Chem. C 1, 6752 (2013).
22. D. D. Tune, F. Hennrich, S. Dehm, M. F. G. Klein, K. Glaser, A. Colsmann, J. G. Shapter, U. Lemmer, M. M. Kappes, R. Krupke, and, B. S. Flavel, Adv. Energy Mater. 3, 1091 (2013).
23. X. Li, Y. Jung, K. Sakimoto, T.-H. Goh, M. A. Reed, and, A. D. Taylor, Energy Environ. Sci. 6, 879 (2013).
24. P. Castrucci, S. Del Gobbo, L. Camilli, M. Scarselli, S. Casciardi, F. Tombolini, A. Convertino, G. Fortunato, and, M. De Crescenzi, J. Nanosci. Nanotechnol. 11, 9202 (2011)
25. D. Kozawa, K. Hiraoka, Y. Miyauchi, S. Mouri, and, K. Matsuda, Appl. Phys. Express 5, 042304 (2012)
26. A. Znidarsic, A. Kaskela, P. Laiho, M. Gaberscek, Y. Ohno, A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen, and, A. Hassanien, J. Phys. Chem. C 117, 13324 (2013)
27. V. Le Borgne, L. A. Gautier, and, M. A. El Khakani, Appl. Phys. Lett. 103, 073103 (2013).
28. D. Tune, and, J. Shapter, Nanomaterials 3, 655 (2013).
29. Z. Li, V. P. Kunets, V. Saini, Y. Xu, E. Dervishi, G. J. Salamo, A. R. Biris, and, A. S. Biris, Appl. Phys. Lett. 93, 243117 (2008).
30. Y. Jia, A. Cao, X. Bai, Z. Li, L. Zhang, N. Guo, J. Wei, K. Wang, H. Zhu, D. Wu, and, P. M. Ajayan, Nano Lett. 11, 1901 (2011)
31. W. Feijiu, K. Daichi, M. Yuhei, H. Kazushi, M. Shinichiro, and, M. Kazunari, Appl. Phys. Express 6, 102301 (2013).
32. P. Wadhwa, B. Liu, M. A. McCarthy, Z. Wu, and, A. G. Rinzler, Nano Lett. 10, 5001 (2010)
33. P. Wadhwa, G. Seol, M. K. Petterson, J. Guo, and, A. G. Rinzler, Nano Lett. 11, 2419 (2011)
34. K. Cui, T. Chiba, S. Omiya, T. Thurakitseree, P. Zhao, S. Fujii, H. Kataura, E. Einarsson, S. Chiashi, and, S. Maruyama, J. Phys. Chem. Lett. 4, 2571 (2013).
35. D. D. Tune, B. S. Flavel, J. S. Quinton, A. V. Ellis, and, J. G. Shapter, ChemSusChem 6, 320 (2013).
36. C. Pintossi, G. Salvinelli, G. Drera, S. Pagliara, L. Sangaletti, S. D. Gobbo, M. Morbidoni, M. Scarselli, M. De Crescenzi, and, P. Castrucci, J. Phys. Chem. C 117, 18688 (2013).
37. J. Di, Z. Yong, X. Zheng, B. Sun, and, Q. Li, Small 9, 1367 (2013).
38. A. Saha, S. Ghosh, R. B. Weisman, and, A. A. Martí, ACS Nano 6, 5727 (2012).
39. A. J. Blanch, C. E. Lenehan, and, J. S. Quinton, Carbon 49, 5213 (2011).
40. H. Liu, D. Nishide, T. Tanaka, and, H. Kataura, Nature Commun. 2, 309 (2011).
41. 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).
42. L. Hu, D. S. Hecht, and, G. Grüner, Nano Lett. 4, 2513 (2004).
43. E. H. Hároz, B. Y. Lu, P. Nikolaev, S. Arepalli, R. H. Hauge, and, J. Kono, J. Am. Chem. Soc. 134, 3 (2012).
44. R. B. Weisman, and, S. M. Bachilo, Nano Lett. 3, 1235 (2003).
45. M. Shimizu, S. Fujii, T. Tanaka, and, H. Kataura, J. Phys. Chem. C 117, 5 (2013).
46. C. D. Spataru, S. Ismail-Beigi, L. X. Benedict, and, S. G. Louie, Phys. Rev. Lett. 92, 077402 (2004).
47. P. G. Collins, K. Bradley, M. Ishigami, and, A. Zettl, Science 287, 1801 (2000).
48. M. J. O'Connell, E. E. Eibergen, and, S. K. Doorn, Nature Mater. 4, 412 (2005).
49. U. Dettlaff-Weglikowska, V. Skákalová, R. Graupner, S. H. Jhang, B. H. Kim, H. J. Lee, L. Ley, Y. W. Park, S. Berber, D. Tománek, and, S. Roth, J. Am. Chem. Soc. 127, 5125 (2005)
50. H. Tantang, J. Y. Ong, C. L. Loh, X. Dong, P. Chen, Y. Chen, X. Hu, L. P. Tan, and, L.-J. Li, Carbon 47, 1867 (2009).
51. T. M. Barnes, J. L. Blackburn, J. van de Lagemaat, T. J. Coutts, and, M. J. Heben, ACS Nano 2, 1968 (2008).
52. Z. Li, V. P. Kunets, V. Saini, Y. Xu, E. Dervishi, G. J. Salamo, A. R. Biris, and, A. S. Biris, ACS Nano 3, 1407 (2009).
53. A. G. Rinzler, and, E. P. Donoghue, ACS Nano 5, 3425 (2011).
54. S. M. Sze, and, K. K. Ng, Physics of Semiconductor Devices (Wiley Interscience, USA, 2006).
55. J. Shewchun, R. Singh, and, M. A. Green, J. Appl. Phys. 48, 765 (1977).
56. R. T. Tung, Mater. Sci. Eng. R 35, 1 (2001).
57. V. Barone, J. E. Peralta, J. Uddin, and, G. E. Scuseria, J. Chem. Phys. 124, 024709 (2006).
58. S. Tongay, T. Schumann, and, A. F. Hebard, Appl. Phys. Lett. 95, 222103 (2009).
59. K. K. Kim, J. J. Bae, H. K. Park, S. M. Kim, H.-Z. Geng, K. A. Park, H.-J. Shin, S.-M. Yoon, A. Benayad, J.-Y. Choi, and, Y. H. Lee, J. Am. Chem. Soc. 130, 12757 (2008).
60. H. C. Card, and, E. S. Yang, Appl. Phys. Lett. 29, 51 (1976).
61. M. Y. Doghish, and, F. D. Ho, IEEE Trans. Electron. Devices 40, 1446 (1993).
62. X. Li, H. Zhu, K. Wang, A. Cao, J. Wei, C. Li, Y. Jia, Z. Li, X. Li, and, D. Wu, Adv. Mater. 22, 2743 (2010)
63. E. Shi, H. Li, L. Yang, L. Zhang, Z. Li, P. Li, Y. Shang, S. Wu, X. Li, J. Wei, K. Wang, H. Zhu, D. Wu, Y. Fang, and, A. Cao, Nano Lett. 13, 1776 (2013)
64. C. Xie, J. Jie, B. Nie, T. Yan, Q. Li, P. Lv, F. Li, M. Wang, C. Wu, L. Wang, and, L. Luo, Appl. Phys. Lett. 100, (2012).
65. L.-H. Zeng, M.-Z. Wang, H. Hu, B. Nie, Y.-Q. Yu, C.-Y. Wu, L. Wang, J.-G. Hu, C. Xie, F.-X. Liang, and, L.-B. Luo, ACS Appl. Mater. Interf. 5, 9362 (2013).