Solution transformation of Cu2O into CuInS2 for solar water splitting

Nano Letters

Volumn 15, Issue 2, 2015, Pages 1395-1402

  Luo, Jingshan ^a   Tilley, S David ^a,c   Steier, Ludmilla ^a   Schreier, Marcel ^a   Mayer, Matthew T ^a   Fan, Hong Jin ^b   Grätzel, Michael ^a  

^a EPFL   (Switzerland)

^b NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^c UNIVERSITY OF ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

Cu2O; CuInS2; solar water splitting; Solution transformation

Indexed keywords

ELECTRODES; ENERGY GAP; FABRICATION; TEMPERATURE; VACUUM EVAPORATION;

CUINS2; FABRICATION METHOD; INCIDENT PHOTON-TO-CURRENT EFFICIENCIES; SOLAR ILLUMINATION; SOLAR WATER SPLITTING; SOLUTION-PROCESSED; SOLVOTHERMAL TREATMENT; TANDEM CONFIGURATION;

COPPER;

EID: 84922780014     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl504746b     Document Type: Article

References (49)

1. Lewis, N. S.; Nocera, D. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 15729-35
2. Walter, M. G.; Warren, E. L.; McKone, J. R.; Boettcher, S. W.; Mi, Q.; Santori, E. A.; Lewis, N. S. Chem. Rev. 2010, 110, 6446-6473
3. Luo, J.; Im, J.-H.; Mayer, M. T.; Schreier, M.; Nazeeruddin, M. K.; Park, N.-G.; Tilley, S. D.; Fan, H. J.; Grätzel, M. Science 2014, 345, 1593-1596
4. Prévot, M. S.; Sivula, K. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 17879-17893
5. Seger, B.; Castelli, I. E.; Vesborg, P. C. K.; Jacobsen, K. W.; Hansen, O.; Chorkendorff, I. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2397-2413
6. Brillet, J.; Yum, J.-H.; Cornuz, M.; Hisatomi, T.; Solarska, R.; Augustynski, J.; Graetzel, M.; Sivula, K. Nat. Photonics 2012, 6, 824-828
7. Luo, J.; Ma, L.; He, T.; Ng, C. F.; Wang, S.; Sun, H.; Fan, H. J. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 11956-11963
8. Karuturi, S. K.; Luo, J.; Cheng, C.; Liu, L.; Su, L. T.; Tok, A. I. Y.; Fan, H. J. Adv. Mater. 2012, 24, 4157-4162
9. Sivula, K.; Le Formal, F.; Grätzel, M. ChemSusChem 2011, 4, 432-449
10. Abdi, F. F.; Han, L.; Smets, A. H. M.; Zeman, M.; Dam, B.; van de Krol, R. Nat. Commun. 2013, 4, 2195
11. Paracchino, A.; Laporte, V.; Sivula, K.; Grätzel, M.; Thimsen, E. Nat. Mater. 2011, 10, 456-461
12. Tilley, S. D.; Schreier, M.; Azevedo, J.; Stefik, M.; Graetzel, M. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 303-311
13. Chirilə, A.; Buecheler, S.; Pianezzi, F.; Bloesch, P.; Gretener, C.; Uhl, A. R.; Fella, C.; Kranz, L.; Perrenoud, J.; Seyrling, S.; Verma, R.; Nishiwaki, S.; Romanyuk, Y. E.; Bilger, G.; Tiwari, A. N. Nat. Mater. 2011, 10, 857-861
14. Chirilə, A.; Reinhard, P.; Pianezzi, F.; Bloesch, P.; Uhl, A. R.; Fella, C.; Kranz, L.; Keller, D.; Gretener, C.; Hagendorfer, H.; Jaeger, D.; Erni, R.; Nishiwaki, S.; Buecheler, S.; Tiwari, A. N. Nat. Mater. 2013, 12, 1107-1111
15. Yokoyama, D.; Minegishi, T.; Jimbo, K.; Hisatomi, T.; Ma, G.; Katayama, M.; Kubota, J.; Katagiri, H.; Domen, K. Appl. Phys. Express 2010, 3, 101202
16. Moriya, M.; Minegishi, T.; Kumagai, H.; Katayama, M.; Kubota, J.; Domen, K. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3733-3735
17. Marsen, B.; Cole, B.; Miller, E. L. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 1054-1058
18. Jacobsson, T. J.; Platzer-Björkman, C.; Edoff, M.; Edvinsson, T. Int. J. Hydrogen Energy 2013, 38, 15027-15035
19. Jacobsson, T. J.; Fjallstrom, V.; Sahlberg, M.; Edoff, M.; Edvinsson, T. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3676-3683
20. Kaneshiro, J.; Gaillard, N.; Rocheleau, R.; Miller, E. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 94, 12-16
21. Kumagai, H.; Minegishi, T.; Moriya, Y.; Kubota, J.; Domen, K. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 16386-16392
22. Gunawan; Septina, W.; Ikeda, S.; Harada, T.; Minegishi, T.; Domen, K.; Matsumura, M. Chem. Commun. 2014, 50, 8941-8943
23. Zhao, J.; Minegishi, T.; Zhang, L.; Zhong, M.; Gunawan; Nakabayashi, M.; Ma, G.; Hisatomi, T.; Katayama, M.; Ikeda, S.; Shibata, N.; Yamada, T.; Domen, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 11808-11812
24. Rovelli, L.; Tilley, S. D.; Sivula, K. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 8018-8024
25. Zhong, J.; Xia, Z.; Zhang, C.; Li, B.; Liu, X.; Cheng, Y.-B.; Tang, J. Chem. Mater. 2014, 26, 3573-3578
26. Tang, Y.; Ng, Y. H.; Yun, J.-H.; Amal, R. RSC Adv. 2014, 4, 3278-3283
27. van Embden, J.; Chesman, A. S. R.; Della Gaspera, E.; Duffy, N. W.; Watkins, S. E.; Jasieniak, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5237-5240
28. Shi, L.; Yin, P.; Wang, L.; Qian, Y. CrystEngComm 2012, 14, 7217-7221
29. Tang, M.; Tian, Q.; Hu, X.; Peng, Y.; Xue, Y.; Chen, Z.; Yang, J.; Xu, X.; Hu, J. CrystEngComm 2012, 14, 1825-1832
30. Wu, J.-J.; Jiang, W.-T.; Liao, W.-P. Chem. Commun. 2010, 46, 5885-5887
31. Xu, J.; Luan, C.-Y.; Tang, Y.-B.; Chen, X.; Zapien, J. A.; Zhang, W.-J.; Kwong, H.-L.; Meng, X.-M.; Lee, S.-T.; Lee, C.-S. ACS Nano 2010, 4, 6064-6070
32. Luo, J.; Liu, J.; Zeng, Z.; Ng, C. F.; Ma, L.; Zhang, H.; Lin, J.; Shen, Z.; Fan, H. J. Nano Lett. 2013, 13, 6136-6143
33. Luo, Y.; Luo, J.; Jiang, J.; Zhou, W.; Yang, H.; Qi, X.; Zhang, H.; Fan, H. J.; Yu, D. Y. W.; Li, C. M.; Yu, T. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6559-6566
34. Luo, J.; Xia, X.; Luo, Y.; Guan, C.; Liu, J.; Qi, X.; Ng, C. F.; Yu, T.; Zhang, H.; Fan, H. J. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 737-743
35. Luo, J.; Karuturi, S. K.; Liu, L.; Su, L. T.; Tok, A. I. Y.; Fan, H. J. Sci. Rep. 2012, 2, 451
36. Xu, J.; Yang, X.; Wang, H.; Chen, X.; Luan, C.; Xu, Z.; Lu, Z.; Roy, V. A. L.; Zhang, W.; Lee, C.-S. Nano Lett. 2011, 11, 4138-4143
37. Mayer, M. T.; Simpson, Z. I.; Zhou, S.; Wang, D. Chem. Mater. 2011, 23, 5045-5051
38. Oh, M. H.; Yu, T.; Yu, S.-H.; Lim, B.; Ko, K.-T.; Willinger, M.-G.; Seo, D.-H.; Kim, B. H.; Cho, M. G.; Park, J.-H.; Kang, K.; Sung, Y.-E.; Pinna, N.; Hyeon, T. Science 2013, 340, 964-968
39. Jiang, J.; Luo, J.; Zhu, J.; Huang, X.; Liu, J.; Yu, T. Nanoscale 2013, 5, 8105-8113
40. Wang, Y.; Zhou, T.; Jiang, K.; Da, P.; Peng, Z.; Tang, J.; Kong, B.; Cai, W.-B.; Yang, Z.; Zheng, G. Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400696
41. Tench, D.; Warren, L. F. J. Electrochem. Soc. 1983, 130 (4) 869-872
42. Golden, T. D.; Shumsky, M. G.; Zhou, Y.; VanderWerf, R. A.; Van Leeuwen, R. A.; Switzer, J. A. Chem. Mater. 1996, 8, 2499-2504
43. Xu, J.; Lee, C.-S.; Tang, Y.-B.; Chen, X.; Chen, Z.-H.; Zhang, W.-J.; Lee, S.-T.; Zhang, W.; Yang, Z. ACS Nano 2010, 4, 1845-1850
44. Gunawan; Septina, W.; Ikeda, S.; Harada, T.; Minegishi, T.; Domen, K.; Matsumura, M. Chem. Commun. 2014, 50, 8941-8943
45. Ikeda, S.; Nonogaki, M.; Septina, W.; Gunawan, G.; Harada, T.; Matsumura, M. Catal. Sci. Technol. 2013, 3, 1849-1854
46. Azevedo, J.; Steier, L.; Dias, P.; Stefik, M.; Sousa, C. T.; Araujo, J. P.; Mendes, A.; Graetzel, M.; Tilley, S. D. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 4044
47. Paracchino, A.; Mathews, N.; Hisatomi, T.; Stefik, M.; Tilley, S. D.; Gratzel, M. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8673-8681
48. Wu, X.-J.; Huang, X.; Qi, X.; Li, H.; Li, B.; Zhang, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 8929-8933
49. Lesnyak, V.; George, C.; Genovese, A.; Prato, M.; Casu, A.; Ayyappan, S.; Scarpellini, A.; Manna, L. ACS Nano 2014, 8, 8407-8418