Pt-Ni alloy nanoparticles as superior counter electrodes for dye-sensitized solar cells: Experimental and theoretical understanding

Advanced Materials

Volumn 26, Issue 48, 2014, Pages 8101-8106

  Wan, Jiawei ^a,b   Fang, Guojia ^a   Yin, Huajie ^b   Liu, Xuefeng ^b   Liu, Di ^b   Zhao, Meiting ^b   Ke, Weijun ^a   Tao, Hong ^a   Tang, Zhiyong ^b  

^a WUHAN UNIVERSITY   (China)

^b NATIONAL CENTER FOR NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

Counter electrode; Dye sensitized solar cell; Pt Ni alloy

Indexed keywords

ALLOYS; DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS; ELECTRODES; NANOPARTICLES; NICKEL; PLATINUM; PLATINUM ALLOYS; SYNTHESIS (CHEMICAL);

CELL STABILITY; COUNTER ELECTRODES; PT-NI ALLOYS;

SOLAR CELLS;

EID: 84920141268     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201403951     Document Type: Article

References (53)

1. B. O'Regan, M. Grätzel, Nature 1991, 353, 737.
2. M. Grätzel, Nature 2001, 414, 338.
3. M. Grätzel, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1788.
4. A. Hagfeldt, G. Boschloo, L. Sun, L. Kloo, H. Pettersson, Chem. Rev. 2010, 110, 6595.
5. J. H. Yum, E. Baranoff, F. Kessler, T. Moehl, S. Ahmad, T. Bessho, A. Marchioro, E. Ghadiri, J. E. Moser, C. Y. Yi, Md. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nat. Commun. 2012, 3, 631.
6. a) K. Park, Q. F. Zhang, B. B. Garcia, X. Y. Zhou, Y.-H. Jeong, G. Z. Cao, Adv. Mater. 2010, 22, 2329;
7. b) B. Liu, E. S. Aydil, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3985.
8. N.-G. Park, M. G. Kang, K. M. Kim, K. S. Ryu, S. H. Chang, D.-K. Kim, J. Van de Lagemaat, K. D. Benkstein, A. J. Frank, Langmuir 2004, 20, 4246.
9. A. Turkovic, Z. Crnjak Orel, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1997, 45, 275.
10. a) M. Grätzel, Inorg. Chem. 2005, 44, 6841;
11. b) L. Han, A. Islam, H. Chen, C. Malapaka, B. Chiranjeevi, S. Zhang, X. Yang, M. Yanagida, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6057;
12. c) D. B. Kuang, C. Klein, S. Ito, J. E. Moser, R. Humphry-Baker, N. Evans, F. Duriaux, C. Grätzel, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, Adv. Mater. 2007, 19, 1133.
13. a) 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. Grätzel, Science 2011, 334, 629;
14. b) T. Bessho, S. M. Zakeeruddin, C.-Y. Yeh, E. W. -G. Diau, M. Grätzel, Angew. Chem Int. Ed. 2010, 49, 6646.
15. a) Z. Yang, C.-Y. Chen, P. Roy, H.-T. Chang, Chem. Commun. 2011, 47, 9561;
16. b) I. Mora-Seró, J. Bisquert, F. Fabregat-Santiago, G. Garcia-Belmonte, G. Zoppi, K. Durose, Y. Proskuryakov, L. Oja, A. Belaidi, T. Dittrich, R. Tena-Zaera, A. Katty, C. Lévy-Clément, V. Barrioz, S. J. C. Irvine, Nano Lett. 2006, 6, 640;
17. c) Z. X. Pan, H. Zhang, K. Cheng, Y. M. Hou, J. L. Hua, X. H. Zhong, ACS Nano 2012, 6, 3982.
18. a) M. Lui, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395;
19. b) G. Xing, N. Mathews, S. Sun, S. S. Lim, Y. M. Lam, M. Grätzel, S. Mhaisalkar, T. C. Sum, Science 2013, 342, 344;
20. c) C. A. Lin, K. P. Huang, S. T. Ho, M. W. Huang, J. H. He, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 213901.
21. a) S. M. Feldt, E. A. Gibson, E. Gabrielsson, L. Sun, G. Boschloo, A. Hagfeldt, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16714;
22. b) H. Nusbaumer, S. M. Zakeeruddin, J.-E. Moser, M. Grätzel, Chem. Eur. J. 2003, 9, 3756;
23. c) S. A. Sapp, C. M. Elliott, C. Contado, S. Caramori, C. A. Bignozzi, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11215.
24. a) T. N. Murakami, J. Electrochem. Soc. 2006, 153, A2255;
25. b) T. Umeyama, H. Imahori, Energy Environ. Sci. 2008, 1, 120;
26. c) Z. Huang, X. Liu, K. Li, D. Li, Y. Luo, H. Li, W. Song, L. Chen, Q. Meng, Electrochem. Commun. 2007, 9, 596;
27. d) W. Zeng, G. Fang, T. Han, B. Li, N. Liu, D. Zhao, Z. Liu, D. Wang, X. Zhao, D. Zou, J. Power Sources 2014, 245, 456;
28. e) W. Zeng, G. Fang, X. Wang, Q. Zheng, B. Li, H. Huang, H. Tao, N. Liu, W. Xie, X. Zhao, D. Zou, J. Power Sources 2013, 229, 102.
29. a) L. Kavan, J. Yum, M. Grätzel, Nano Lett. 2011, 11, 5501;
30. b) H. Wang, Y. H. Hu, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8182;
31. c) J. D. Roy-Mayhew, D. J. Bozym, C. Punckt, I. A. Aksay, ACS Nano 2010, 4, 6203.
32. a) M. X. Wu, X. Lin, Y. D. Wang, L. Wang, W. Guo, D. D. Qi, X. J. Peng, A. Hagfeldt, M. Grätzel, T. L. Ma, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3419;
33. b) W. Ke, G. Fang, H. Lei, P. Qin, H. Tao, W. Zeng, J. Wang, X. Zhao, J. Power Sources 2014, 248, 809;
34. c) W. Ke, H. Tao, G. Fang, P. Qin, J. Wang, H. Lei, Q. Liu, X. Zhao, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 5525.
35. a) H. C. Sun, D. Qin, S. Q. Huang, X. Z. Guo, D. M. Li, Y. H. Luo, Q. B. Meng, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2630;
36. b) M. Wang, A. M. Anghel, B. Marsan, N.-L. Cevey Ha, N. Pootrakulchote, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15976.
37. a) P. Joshi, Y. Xie, M. Ropp, D. Galipeau, S. Bailey, Q. Qiao, Energy Environ. Sci. 2009, 2, 426;
38. b) L. T. L. Lee, J. He, B. H. Wang, Y. P. Ma, K. Y. Wong, Q. Li, X. D. Xiao, T. Chen, Sci. Rep. 2014, 4, 4063;
39. c) J. He, L. T. L. Lee, S. H. Yang, Q. Li, X. D. Xiao, T. Chen, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 2224.
40. a) Y. Saito, W. Kubo, T. Kitamura, Y. Wada, S. Yanagida, J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2004, 164, 153;
41. b) B. Fan, X. Mei, K. Sun, J. Ouyang, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 143103.
42. X. K. Xin, M. He, W. Han, J. H. Jung, Z. Q. Lin, Angew. Chem Int. Ed. 2011, 50, 11739.
43. S. N. Yun, H. Zhang, H. H. Pu, J. H. Chen, A. Hagfeldt, T. L. Ma, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1407.
44. Y. Hou, D. Wang, X. H. Yang, W. Q. Fang, B. Zhang, H. F. Wang, G. Z. Lu, P. Hu, H. J. Zhao, H. G. Yang, Nat. Commun. 2013, 4, 1583.
45. a) A. Hauch, A. Georg, Electrochim. Acta 2001, 46, 3457;
46. b) A. J. Nozik, R. Memming, J. Phys. Chem. 1996, 100, 13061.
47. Y. Komori, Y. Sugahara, K. Kuroda, Appl. Clay Sci. 1999, 15, 241.
48. F. Gong, H. Wang, X. Xu, G. Zhou, Z. S. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10953.
49. L. Vitos, A. V. Ruban, H. L. Skriver, J. Kollár, Surf. Sci. 1998, 411, 186.
50. S. I. Choi, S. F. Xie, M. H. Shao, J. H. Odell, N. Lu, H. C. Peng, L. Protsailo, S. Guerrero, J. Park, X. H. Xia, J. G. Wang, M. J. Kim, Y. N. Xia, Nano Lett. 2013, 13, 3420.
51. E. Olsen, G. Hagen, S. Eric Lindquist, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2000, 63, 267.
52. R. Loukrakpam, J. Luo, T. He, Y. S. Chen, Z. C. Xu, P. N. Njoki, B. N. Wanjala, B. Fang, D. Mott, J. Yin, J. Klar, B. Powell, C. J. Zhong, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 1682.
53. P. Nash, M. F. Singleton, Bull. Alloy Phase Diagrams 1989, 10, 258.