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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 1/2015

01.01.2015

Facile synthesis of mixed-phase cobalt sulfide counter electrodes for efficient dye sensitized solar cells

verfasst von: Yudan Luo, Jie Shen, Rui Cheng, Xiaohong Chen, Yiwei Chen, Zhuo Sun, Sumei Huang

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 1/2015

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Abstract

We report a facile and simple approach for growing low-cost and mixed-phase cobalt sulfide counter-electrodes (CEs) for efficient dye sensitized solar cells (DSSCs). The whole process involves growth of cobalt sulfide powders using a solution containing cobalt acetate and sodium sulfide by a chemical precipitation method at room temperature, preparation of cobalt sulfide pastes with ethyl cellulose, formation of cobalt sulfide films by screen-printing method, and treatment of the formed cobalt sulfide layers at 400 °C. Mixed-phase cobalt sulfide was formed on the FTO substrate after annealing. The electronic and ionic processes in platinum and cobalt sulfide based DSSCs are examined, analyzed and compared. Highly efficient DSSCs with mixed-phase cobalt sulfide CEs have been fabricated. The DSSC featuring a mixed-phase cobalt sulfide electrode achieved an energy efficiency as high as 7.2 %. The proposed cobalt sulfide CE manufacturing method is cheap and scalable. It can make large-scale electro-catalytic film fabrication cost competitive for both energy harvesting and storage applications.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat S. Mathew, A. Yella, P. Gao, R. Humphry-Baker, B.F. Curchod, N. Ashari-Astani, I. Tavernelli, U. Rothlisberger, M.K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nat.Chem. 6, 242 (2014)CrossRef S. Mathew, A. Yella, P. Gao, R. Humphry-Baker, B.F. Curchod, N. Ashari-Astani, I. Tavernelli, U. Rothlisberger, M.K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nat.Chem. 6, 242 (2014)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat 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 334, 629 (2011)CrossRef 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 334, 629 (2011)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat E. Olsen, G. Hagen, S. Eric Lindquist, Sol. Energ. Mater. Sol. Cells 63, 267 (2000)CrossRef E. Olsen, G. Hagen, S. Eric Lindquist, Sol. Energ. Mater. Sol. Cells 63, 267 (2000)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat W.J. Lee, E. Ramasamy, D.Y. Lee, J.S. Song, Acs Appl. Mater. Interfaces 1, 1145 (2009)CrossRef W.J. Lee, E. Ramasamy, D.Y. Lee, J.S. Song, Acs Appl. Mater. Interfaces 1, 1145 (2009)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat D. Zhang, X. Li, S. Chen, F. Tao, Z. Sun, X. Yin, S. Huang, J. Solid State Electrochem. 14, 1541 (2010)CrossRef D. Zhang, X. Li, S. Chen, F. Tao, Z. Sun, X. Yin, S. Huang, J. Solid State Electrochem. 14, 1541 (2010)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat S. Uk Lee, W. Seok Choi, B. Hong, Sol. Energ. Mater. Sol. Cells 94, 680 (2010)CrossRef S. Uk Lee, W. Seok Choi, B. Hong, Sol. Energ. Mater. Sol. Cells 94, 680 (2010)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat D. Zhang, X. Li, H. Li, S. Chen, Z. Sun, X. Yin, S. Huang, Carbon 49, 5382 (2011)CrossRef D. Zhang, X. Li, H. Li, S. Chen, Z. Sun, X. Yin, S. Huang, Carbon 49, 5382 (2011)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat J. Wu, Q. Li, L. Fan, Z. Lan, P. Li, J. Lin, S. Hao, J. Power Sources 181, 172 (2008)CrossRef J. Wu, Q. Li, L. Fan, Z. Lan, P. Li, J. Lin, S. Hao, J. Power Sources 181, 172 (2008)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat H. Sun, D. Qin, S. Huang, X. Guo, D. Li, Y. Luo, Q. Meng, Energy Environ. Sci. 4, 2630 (2011)CrossRef H. Sun, D. Qin, S. Huang, X. Guo, D. Li, Y. Luo, Q. Meng, Energy Environ. Sci. 4, 2630 (2011)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat M. Wu, X. Lin, A. Hagfeldt, T. Ma, Angew. Chem. Int. Ed. 50, 3520 (2011)CrossRef M. Wu, X. Lin, A. Hagfeldt, T. Ma, Angew. Chem. Int. Ed. 50, 3520 (2011)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat M. Wang, A.M. Anghel, B.T. Marsan, N.L. Cevey Ha, N. Pootrakulchote, S.M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 131, 15976 (2009)CrossRef M. Wang, A.M. Anghel, B.T. Marsan, N.L. Cevey Ha, N. Pootrakulchote, S.M. Zakeeruddin, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 131, 15976 (2009)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Z. Yang, C.-Y. Chen, C.-W. Liu, H.-T. Chang, Chem. Commun. 46, 5485 (2010)CrossRef Z. Yang, C.-Y. Chen, C.-W. Liu, H.-T. Chang, Chem. Commun. 46, 5485 (2010)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat J.-Y. Lin, J.-H. Liao, T.-C. Wei, Electrochem. Solid State Lett. 14, D41 (2011)CrossRef J.-Y. Lin, J.-H. Liao, T.-C. Wei, Electrochem. Solid State Lett. 14, D41 (2011)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat J. Shen, D. Zhang, J. Li, X. Li, Z. Sun, S. Huang, Nano Micro Lett. 5, 281 (2013)CrossRef J. Shen, D. Zhang, J. Li, X. Li, Z. Sun, S. Huang, Nano Micro Lett. 5, 281 (2013)CrossRef
16.
17.
Zurück zum Zitat S. Srinivasa Rao, C.V.V.M. Gopi, S.-K. Kim, M.-K. Son, M.-S. Jeong, A. Dennyson Savariraj, K. Prabakar, H.-J. Kim, Electrochim. Acta 133, 174 (2014)CrossRef S. Srinivasa Rao, C.V.V.M. Gopi, S.-K. Kim, M.-K. Son, M.-S. Jeong, A. Dennyson Savariraj, K. Prabakar, H.-J. Kim, Electrochim. Acta 133, 174 (2014)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat C.N.R. Rao, K.P.R. Pisharody, Transition metal sulfides. Prog. Solid State Chem. 10, 207 (1976)CrossRef C.N.R. Rao, K.P.R. Pisharody, Transition metal sulfides. Prog. Solid State Chem. 10, 207 (1976)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat G. Murugadoss, B. Rajamannan, V. Ramasamy, J. Lumin. 130, 2032 (2010)CrossRef G. Murugadoss, B. Rajamannan, V. Ramasamy, J. Lumin. 130, 2032 (2010)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat X. Lü, X. Mou, J. Wu, D. Zhang, L. Zhang, F. Huang, F. Xu, S. Huang, Adv. Funct. Mater. 20, 509 (2010)CrossRef X. Lü, X. Mou, J. Wu, D. Zhang, L. Zhang, F. Huang, F. Xu, S. Huang, Adv. Funct. Mater. 20, 509 (2010)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat A. Fillinger, D. Soltz, B. Parkinson, J. Electrochem. Soc. 149, A1146 (2002)CrossRef A. Fillinger, D. Soltz, B. Parkinson, J. Electrochem. Soc. 149, A1146 (2002)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Q. Wang, J.-E. Moser, M. Grätzel, J. Phys. Chem. B 109, 14945 (2005)CrossRef Q. Wang, J.-E. Moser, M. Grätzel, J. Phys. Chem. B 109, 14945 (2005)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat L. Han, N. Koide, Y. Chiba, A. Islam, R. Komiya, N. Fuke, A. Fukui, R. Yamanaka, Appl. Phys. Lett. 86, 213501 (2005)CrossRef L. Han, N. Koide, Y. Chiba, A. Islam, R. Komiya, N. Fuke, A. Fukui, R. Yamanaka, Appl. Phys. Lett. 86, 213501 (2005)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat G. Zhu, L. Pan, T. Lu, T. Xu, Z. Sun, J. Mater. Chem. 21, 14869 (2011)CrossRef G. Zhu, L. Pan, T. Lu, T. Xu, Z. Sun, J. Mater. Chem. 21, 14869 (2011)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat H. Choi, H. Kim, S. Hwang, Y. Han, M. Jeon, J. Mater. Chem. 21, 7548 (2011)CrossRef H. Choi, H. Kim, S. Hwang, Y. Han, M. Jeon, J. Mater. Chem. 21, 7548 (2011)CrossRef
Metadaten
Titel
Facile synthesis of mixed-phase cobalt sulfide counter electrodes for efficient dye sensitized solar cells
verfasst von
Yudan Luo
Jie Shen
Rui Cheng
Xiaohong Chen
Yiwei Chen
Zhuo Sun
Sumei Huang
Publikationsdatum
01.01.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 1/2015
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-014-2360-x

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