The Future of Using Earth-Abundant Elements in Counter Electrodes for Dye-Sensitized Solar Cells

Advanced Materials

Volumn 28, Issue 20, 2016, Pages 3802-3813

  Briscoe, Joe ^a   Dunn, Steve ^a  

^a QUEEN MARY UNIVERSITY OF LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

counter electrodes; dye sensitized solar cells; earth abundant materials; photovoltaic devices; solar cells

Indexed keywords

CARBIDES; CARBON; CATALYST ACTIVITY; CONDUCTIVE MATERIALS; COSTS; ELECTRODES; NANOSTRUCTURED MATERIALS; PLATINUM; RENEWABLE ENERGY RESOURCES; SOLAR CELLS; SOLAR POWER GENERATION; YARN;

ALTERNATIVE MATERIALS; CARBON BASED MATERIALS; COUNTER ELECTRODES; EARTH-ABUNDANT MATERIALS; LARGE SCALE PRODUCTIONS; LONG-TERM SOLUTIONS; PHOTOVOLTAIC DEVICES; RENEWABLE ENERGY TECHNOLOGIES;

DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS;

EID: 84962773423     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201504085     Document Type: Article

References (87)

1. J. Ran, J. Zhang, J. Yu, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7787.
2. P. Du, R. Eisenberg, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6012.
3. M. S. Faber, M. A. Lukowski, Q. Ding, N. S. Kaiser, S. Jin, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 21347.
4. J. R. McKone, S. C. Marinescu, B. S. Brunschwig, J. R. Winkler, H. B. Gray, Chem. Sci. 2014, 5, 865.
5. M. Wang, L. Chen, L. Sun, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6763.
6. W. Yang, H.-S. Duan, B. Bob, H. Zhou, B. Lei, C.-H. Chung, S.-H. Li, W. W. Hou, Y. Yang, Adv. Mater. 2012, 24, 6323.
7. S. K. Saha, A. Guchhait, A. J. Pal, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 8090.
8. Q. Guo, G. M. Ford, W.-C. Yang, B. C. Walker, E. A. Stach, H. W. Hillhouse, R. Agrawal, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17384.
9. J. Y. Kim, G. Magesh, D. H. Youn, J.-W. Jang, J. Kubota, K. Domen, J. S. Lee, Sci. Rep. 2013, 3, 2681.
10. S. D. Tilley, M. Cornuz, K. Sivula, M. Grätzel, Angew. Chem. 2010, 122, 6549.
11. S. R. Pendlebury, M. Barroso, A. J. Cowan, K. Sivula, J. Tang, M. Gratzel, D. Klug, J. R. Durrant, Chem. Commun. 2011, 47, 716.
12. J. Y. Zheng, G. Song, C. W. Kim, Y. S. Kang, Electrochim. Acta 2012, 69, 340.
13. H. Fu, S. Zhang, T. Xu, Y. Zhu, J. Chen, Environ. Sci. Technol. 2008, 42, 2085.
14. S. J. Hong, S. Lee, J. S. Jang, J. S. Lee, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1781.
15. J. E. Yourey, B. M. Bartlett, J. Mater. Chem. 2011, 21, 7651.
16. N. Gaillard, Y. Chang, A. DeAngelis, S. Higgins, A. Braun, Int. J. Hydrogen Energy 2013, 38, 3166.
17. Y. Cui, J. Briscoe, S. Dunn, Chem. Mater. 2013, 25, 4215.
18. Y. Cui, S. M. Goldup, S. Dunn, RSC Adv. 2015, 5, 30372.
19. J. L. Giocondi, G. S. Rohrer, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8275.
20. N. V. Burbure, P. A. Salvador, G. S. Rohrer, Chem. Mater. 2010, 22, 5823.
21. K. Hashimoto, H. Irie, A. Fujishima, Jpn. J. Appl. Phys. 2005, 44, 8269.
22. A. Fujishima, K. Honda, Nature 1972, 238, 37.
23. A. J. Nozik, Annu. Rev. Phys. Chem. 1978, 29, 189.
24. R. Guo, L. Fang, W. Dong, F. Zheng, M. Shen, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 21390.
25. T. Choi, S. Lee, Y. J. Choi, V. Kiryukhin, S.-W. Cheong, Science 2009, 324, 63.
26. C. Hengky, X. Moya, N. D. Mathur, S. Dunn, RSC Adv. 2012, 2, 11843.
27. Q. Zhang, N. Valanoor, O. Standard, J. Mater. Chem. C 2015, 3, 582.
28. C. R. Bowen, H. a. Kim, P. M. Weaver, S. Dunn, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 25.
29. D. Tiwari, S. Dunn, J. Mater. Sci. 2009, 44, 5063.
30. L. Li, P. A. Salvador, G. S. Rohrer, Nanoscale 2014, 6, 24.
31. P. M. Jones, D. E. Gallardo, S. Dunn, Chem. Mater. 2008, 20, 5901.
32. M. Stock, S. Dunn, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 20854.
33. N. V. Burbure, P. A. Salvador, G. S. Rohrer, Chem. Mater. 2010, 22, 5831.
34. M. Stock, S. Dunn, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 2011, 58, 1988.
35. M. Liu, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395.
36. S. Dunn, J. Appl. Phys. 2003, 94, 5964.
37. S. Dunn, C. P. Shaw, Z. Huang, R. W. Whatmore, Nanotechnology 2002, 13, 456.
38. C. Wehrenfennig, M. Liu, H. J. Snaith, M. B. Johnston, L. M. Herz, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2269.
39. C. Quarti, E. Mosconi, F. De Angelis, Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 9394.
40. P. Gao, M. Grätzel, M. K. Nazeeruddin, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2448.
41. T. Miyasaka, Chem. Lett. 2015, 44, 720.
42. H.-W. Chen, N. Sakai, M. Ikegami, T. Miyasaka, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 6, 164.
43. S. Liu, F. Zheng, N. Z. Koocher, H. Takenaka, F. Wang, A. M. Rappe, J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 693.
44. W.-Q. Liao, Y. Zhang, C.-L. Hu, J.-G. Mao, H.-Y. Ye, P.-F. Li, S. D. Huang, R.-G. Xiong, Nat. Commun. 2015, 6, 7338.
45. B. O'Regan, M. Grätzel, Nature 1991, 353, 737.
46. A. Yella, H.-W. Lee, H. N. Tsao, C. Yi, A. K. Chandiran, M. K. Nazeeruddin, E. W.-G. Diau, C.-Y. Yeh, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, Science 2011, 334, 629.
47. A. Hagfeldt, G. Boschloo, L. Sun, L. Kloo, H. Pettersson, Chem. Rev. 2010, 110, 6595.
48. C.-P. Lee, R. Y.-Y. Lin, L.-Y. Lin, C.-T. Li, T.-C. Chu, S. Sun, J. T. Lin, K. Ho, RSC Adv. 2015, 5, 23810.
49. J. Briscoe, S. Dunn, Mater. Sci. Technol. 2011, 27, 1741.
50. Y. Qin, Q. Peng, Int. J. Photoenergy 2012, 2012, 291579.
51. M. P. Suryawanshi, G. L. Agawane, S. M. Bhosale, S. W. Shin, P. S. Patil, J. H. Kim, A. V. Moholkar, Mater. Technol. Adv. Perform. Mater. 2013, 28, 98.
52. X. Xin, M. He, W. Han, J. Jung, Z. Lin, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 11739.
53. Y.-F. Du, J.-Q. Fan, W.-H. Zhou, Z.-J. Zhou, J. Jiao, S.-X. Wu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 1796.
54. S. K. Swami, N. Chaturvedi, A. Kumar, N. Chander, V. Dutta, D. K. Kumar, A. Ivaturi, S. Senthilarasu, H. M. Upadhyaya, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 23993.
55. M.-S. Fan, J.-H. Chen, C.-T. Li, K.-W. Cheng, K.-C. Ho, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 562.
56. M. Wang, A. M. Anghel, B. Marsan, N. L. C. Ha, N. Pootrakulchote, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15976.
57. R. Li, J. Liu, N. Cai, M. Zhang, P. Wang, J. Phys. Chem. B 2010, 114, 4461.
58. D. Zhou, Q. Yu, N. Cai, Y. Bai, Y. Wang, P. Wang, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2030.
59. S. K. Swami, N. Chaturvedi, A. Kumar, R. Kapoor, V. Dutta, J. Frey, T. Moehl, M. Grätzel, S. Mathew, M. K. Nazeeruddin, J. Power Sources 2015, 275, 80.
60. H. Sun, D. Qin, S. Huang, X. Guo, D. Li, Y. Luo, Q. Meng, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2630.
61. W. Zhao, X. Zhu, H. Bi, H. Cui, S. Sun, F. Huang, J. Power Sources 2013, 242, 28.
62. Y.-C. Wang, D.-Y. Wang, Y.-T. Jiang, H.-A. Chen, C.-C. Chen, K.-C. Ho, H.-L. Chou, C.-W. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 6694.
63. Z. Li, F. Gong, G. Zhou, Z.-S. Wang, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 6561.
64. A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nat. Mater. 2007, 6, 183.
65. J. Briscoe, A. Marinovic, M. Sevilla, S. Dunn, M. Titirici, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 4463.
66. S.-Y. Tai, C.-J. Liu, S.-W. Chou, F. S.-S. Chien, J.-Y. Lin, T.-W. Lin, J. Mater. Chem. 2012, 24753.
67. G. Yue, W. Zhang, J. Wu, Q. Jiang, Electrochim. Acta 2013, 112, 655.
68. J. Wu, G. Yue, Y. Xiao, M. Huang, J. Lin, L. Fan, Z. Lan, J.-Y. Lin, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 6530.
69. M. Wu, Y. Wang, X. Lin, N. Yu, L. Wang, L. Wang, A. Hagfeldt, T. Ma, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 19298.
70. M. Wu, X. Lin, A. Hagfeldt, T. Ma, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 3520.
71. G. Li, F. Wang, Q. Jiang, X. Gao, P. Shen, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3653.
72. H. Xu, C. Zhang, Z. Wang, S. Pang, X. Zhou, Z. Zhang, G. Cui, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 4676.
73. T. N. Murakami, M. Grätzel, Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 572.
74. F. Hao, P. Dong, Q. Luo, J. Li, J. Lou, H. Lin, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2003.
75. L. Kavan, J.-H. Yum, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, ACS Nano 2011, 5, 9171.
76. L. Kavan, J.-H. Yum, M. Graetzel, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 6999.
77. M. Stefik, J.-H. Yum, Y. Hu, M. Grätzel, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 4982.
78. Y. Saito, W. Kubo, T. Kitamura, Y. Wada, S. Yanagida, J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2004, 164, 153.
79. X. Yan, L. Zhang, J. Appl. Electrochem. 2013, 43, 605.
80. N. Jeon, D. K. Hwang, Y. S. Kang, S. S. Im, D. W. Kim, Electrochem. Commun. 2013, 34, 1.
81. H. N. Tsao, J. Burschka, C. Yi, F. Kessler, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4921.
82. M. Wu, X. Lin, A. Hagfeldt, T. Ma, Chem. Commun. 2011, 47, 4535.
83. M. Wu, X. Lin, Y. Wang, L. Wang, W. Guo, D. Qi, X. Peng, A. Hagfeldt, M. Grätzel, T. Ma, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3419.
84. 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.
85. Q. W. Jiang, G. R. Li, X. P. Gao, Chem. Commun. 2009, 6720.
86. Q. W. Jiang, G. R. Li, S. Liu, X. P. Gao, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 13397.
87. G. R. Li, J. Song, G. L. Pan, X. P. Gao, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1680.