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Journal of Materials Science: Materials in Electronics
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 20/2020

09.09.2020

Surface-treated Cu2ZnSnS4 nanoflakes as Pt-free inexpensive and effective counter electrode in DSSC

verfasst von: C. Imla Mary, M. Senthilkumar, G. Manobalaji, S. Moorthy Babu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 20/2020

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Abstract

Inexpensive semiconducting counter electrode (CE) was fabricated from copper zinc tin sulfide (CZTS) nanoflakes (NFs) through simple non-vacuum-based techniques. The kesterite CZTS NFs were synthesized by hot injection method using oleic acid as solvent. CZTS CE was prepared through solid-state ligand exchange method using ammonium sulfide salt ((NH4)2S) as the displacement ligand. Thin-film CZTS CE (on FTO substrate) was developed through inexpensive layer-by-layer (LbL) approach, without any post-treatment such as toxic sulfurization process. Hence, the fabrication of CZTS CE through this approach is scalable. The CZTS thin film showed NFs like morphology with higher surface area and achieved good electrocatalytic activity towards the reduction of iodide electrolyte. Two DSSCs using different CEs (CZTS NFs and Pt) were fabricated in separate cell structures in our laboratory. DSSC with CZTS NFs as CE showed the power conversion efficiency of 2.95% which is comparable to the DSSC with Pt (3.11%).
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Metadaten
Titel
Surface-treated Cu2ZnSnS4 nanoflakes as Pt-free inexpensive and effective counter electrode in DSSC
verfasst von
C. Imla Mary
M. Senthilkumar
G. Manobalaji
S. Moorthy Babu
Publikationsdatum
09.09.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 20/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-04365-9

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