Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2017

19.10.2016

Novel synthetic route for the synthesis of ternary Cd(SSe) photoelectrode and their photoelectrochemical application

verfasst von: Sandip K. Jagadale, Kishorkumar V. Khot, Chaitali S. Bagade, Rahul M. Mane, Vishvanath B. Ghanwat, Raghunath K. Mane, Sawanta S. Mali, Chang K. Hong, Popatrao N. Bhosale

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 3/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In the present investigation, we have synthesized nanocrystalline cadmium sulphoselenide Cd(SSe) thin film photoelectrodes on ultrasonically cleaned bare and fluorine doped tin oxide coated glass substrate using facile, cost effective and extremely convenient arrested precipitation technique at different time intervals (1, 1.5, 2 and 2.5 h). Optical, structural, morphological, compositional and photoelectrochemical (PEC) properties were investigated as function of deposition time. The synthesized films were characterized by UV–Vis-NIR spectrophotometer, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Optical absorption spectrum shows a strong absorption in the wavelength range 300–1100 nm with band gap variation in the range of 2.05–1.87 eV. The XRD patterns shows nanocrystalline nature with crystallite size 58–76 nm and exhibits pure hexagonal crystal structure. The SEM micrograph demonstrates formation of well adherent, pinhole free thin films with nanosphere, nanopetal like morphology which is finally modified into flowerlike morphology. Transmission electron microscopy (TEM) and HRTEM results confirm the nanocrystalline nature and selected area electron diffraction pattern reveals hexagonal crystal structure of deposited Cd(SSe) thin films. EDS and XPS showed that the composition of Cd(SSe) thin films was of good stoichiometry. Finally these prepared photoelectrodes were tested for their PEC performance in sulphide/polysulphide electrolyte and promising results were found.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat D. Zhou, H. Zhu, X. Liang, C. Zhang, Z. Li, Y. Xu, J. Chen, L. Zhang, Y. Mai, Appl. Surf. Sci. 362, 202 (2016)CrossRef D. Zhou, H. Zhu, X. Liang, C. Zhang, Z. Li, Y. Xu, J. Chen, L. Zhang, Y. Mai, Appl. Surf. Sci. 362, 202 (2016)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat S.S. Mali, H. Kim, C. Shim, P.S. Patil, J.H. Kim, C.K. Hong, Sci. Rep. 3, 3004 (2013)CrossRef S.S. Mali, H. Kim, C. Shim, P.S. Patil, J.H. Kim, C.K. Hong, Sci. Rep. 3, 3004 (2013)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Y. Tak, S.J. Hong, J.S. Lee, K. Yong, J. Mater. Chem. 19(33), 5945 (2009)CrossRef Y. Tak, S.J. Hong, J.S. Lee, K. Yong, J. Mater. Chem. 19(33), 5945 (2009)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat J.H. Lee, W.C. Song, J.S. Yi, K.J. Yang, W.D. Han, J. Hwang, Thin Solid Films 431/432, 349 (2003)CrossRef J.H. Lee, W.C. Song, J.S. Yi, K.J. Yang, W.D. Han, J. Hwang, Thin Solid Films 431/432, 349 (2003)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Y. Gu, E.S. Kwak, J.L. Lensch, J.E. Aller, T.W. Odom, L.J. Lauhon, Appl. Phys. Lett. 87, 043111 (2005)CrossRef Y. Gu, E.S. Kwak, J.L. Lensch, J.E. Aller, T.W. Odom, L.J. Lauhon, Appl. Phys. Lett. 87, 043111 (2005)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat O.C. Yang, X. Zhou, L. Wang, X. Tian, Y. Wang, Z. Pi, J. Mater. Sci. 44, 3015 (2009)CrossRef O.C. Yang, X. Zhou, L. Wang, X. Tian, Y. Wang, Z. Pi, J. Mater. Sci. 44, 3015 (2009)CrossRef
7.
8.
Zurück zum Zitat T. Gruszecki, B. Holmstorm, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 31, 227 (1993)CrossRef T. Gruszecki, B. Holmstorm, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 31, 227 (1993)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat J. Heo, H. Ahn, R. Lee, Y. Han, D. Kim, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 75, 193 (2003)CrossRef J. Heo, H. Ahn, R. Lee, Y. Han, D. Kim, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 75, 193 (2003)CrossRef
10.
12.
13.
Zurück zum Zitat P.A. Chate, D.J. Sathe, P.P. Hankare, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 22, 111 (2011)CrossRef P.A. Chate, D.J. Sathe, P.P. Hankare, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 22, 111 (2011)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat A.A. Yadav, M.A. Barote, E.U. Masumdar, Mater. Chem. Phys. 121, 53 (2010)CrossRef A.A. Yadav, M.A. Barote, E.U. Masumdar, Mater. Chem. Phys. 121, 53 (2010)CrossRef
15.
16.
Zurück zum Zitat E. Bacaksiz, S. Aksu, I. Polat, S. Yılmaz, M. Altunbas, J. Alloys Compd. 280, 487 (2009) E. Bacaksiz, S. Aksu, I. Polat, S. Yılmaz, M. Altunbas, J. Alloys Compd. 280, 487 (2009)
17.
Zurück zum Zitat N.B. Pawar, S.S. Mali, M.M. Salunkhe, R.M. Mane, P.S. Patil, P.N. Bhosale, New J. Chem. 36, 1807 (2012)CrossRef N.B. Pawar, S.S. Mali, M.M. Salunkhe, R.M. Mane, P.S. Patil, P.N. Bhosale, New J. Chem. 36, 1807 (2012)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat M.M. Salunkhe, R.R. Kharade, S.D. Kharade, S.S. Mali, P.S. Patil, P.N. Bhosale, Mater. Res. Bull. 47, 3860 (2012)CrossRef M.M. Salunkhe, R.R. Kharade, S.D. Kharade, S.S. Mali, P.S. Patil, P.N. Bhosale, Mater. Res. Bull. 47, 3860 (2012)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat B.D. Ajalkar, S.H. Burungale, D.S. Bhange, P.N. Bhosale, J. Mater. Sci. 39, 1659 (2004)CrossRef B.D. Ajalkar, S.H. Burungale, D.S. Bhange, P.N. Bhosale, J. Mater. Sci. 39, 1659 (2004)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat W. Ostwald, Lehrbuch der Allgemeinen Chemie, vol. 2, no. 1 (Engelmann, Leipzig, 1986) W. Ostwald, Lehrbuch der Allgemeinen Chemie, vol. 2, no. 1 (Engelmann, Leipzig, 1986)
21.
Zurück zum Zitat K.V. Khot, S.S. Mali, N.B. Pawar, R.M. Mane, V.V. Kondalkar, V.B. Ghanwat, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, J. Heo, P.N. Bhosale, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25, 3762 (2014)CrossRef K.V. Khot, S.S. Mali, N.B. Pawar, R.M. Mane, V.V. Kondalkar, V.B. Ghanwat, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, J. Heo, P.N. Bhosale, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25, 3762 (2014)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat R.M. Mane, S.R. Mane, R.R. Kharade, P.N. Bhosale, J. Alloys Compd. 491, 321 (2011)CrossRef R.M. Mane, S.R. Mane, R.R. Kharade, P.N. Bhosale, J. Alloys Compd. 491, 321 (2011)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat B.D. Ajalkar, R.K. Mane, B.D. Sarwade, P.N. Bhosale, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 101 (2004)CrossRef B.D. Ajalkar, R.K. Mane, B.D. Sarwade, P.N. Bhosale, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 81, 101 (2004)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat K.V. Khot, S.S. Mali, N.B. Pawar, R.R. Kharade, R.M. Mane, V.V. Kondalkar, P.B. Patil, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, J. Heo, P.N. Bhosale, New J. Chem. 38, 5964 (2014)CrossRef K.V. Khot, S.S. Mali, N.B. Pawar, R.R. Kharade, R.M. Mane, V.V. Kondalkar, P.B. Patil, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, J. Heo, P.N. Bhosale, New J. Chem. 38, 5964 (2014)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat C.S. Bagade, S.S. Mali, V.B. Ghanwat, K.V. Khot, P.B. Patil, S.D. Kharade, R.M. Mane, N.D. Desai, C.K. Hong, P.S. Patil, P.N. Bhosale, RSC Adv. 5, 55658 (2015)CrossRef C.S. Bagade, S.S. Mali, V.B. Ghanwat, K.V. Khot, P.B. Patil, S.D. Kharade, R.M. Mane, N.D. Desai, C.K. Hong, P.S. Patil, P.N. Bhosale, RSC Adv. 5, 55658 (2015)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat R.K. Mane, B.D. Ajalkar, P.N. Bhosale, Mater. Chem. Phys. 82, 534 (2003)CrossRef R.K. Mane, B.D. Ajalkar, P.N. Bhosale, Mater. Chem. Phys. 82, 534 (2003)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat K.V. Khot, S.S. Mali, R.R. Kharade, R.M. Mane, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, J. Heo, P.N. Bhosale, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25(12), 5606 (2014)CrossRef K.V. Khot, S.S. Mali, R.R. Kharade, R.M. Mane, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, J. Heo, P.N. Bhosale, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25(12), 5606 (2014)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat M.M. Salunkhe, K.V. Khot, P.S. Patil, T.M. Bhave, P.N. Bhosale, New J. Chem. 39(5), 3405 (2015)CrossRef M.M. Salunkhe, K.V. Khot, P.S. Patil, T.M. Bhave, P.N. Bhosale, New J. Chem. 39(5), 3405 (2015)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat H. Haddad, A. Chelouche, D. Talantikite, H. Merzouk, F. Boudjouan, D. Djouadi, Thin Solid Films 589, 451 (2015)CrossRef H. Haddad, A. Chelouche, D. Talantikite, H. Merzouk, F. Boudjouan, D. Djouadi, Thin Solid Films 589, 451 (2015)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat J.B. Chaudhari, N.G. Deshpande, Y.G. Gudage, A. Ghosh, V.B. Huse, R. Sharma, Appl. Surf. Sci. 254, 6810 (2008)CrossRef J.B. Chaudhari, N.G. Deshpande, Y.G. Gudage, A. Ghosh, V.B. Huse, R. Sharma, Appl. Surf. Sci. 254, 6810 (2008)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat K.V. Khot, S.S. Mali, N.B. Pawar, R.R. Kharade, R.M. Mane, P.B. Patil, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, J. Heoe, P.N. Bhosale, RSC Adv. 5, 40283 (2015)CrossRef K.V. Khot, S.S. Mali, N.B. Pawar, R.R. Kharade, R.M. Mane, P.B. Patil, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, J. Heoe, P.N. Bhosale, RSC Adv. 5, 40283 (2015)CrossRef
32.
33.
Zurück zum Zitat R.P. Prathap, R.W. Miles, K.T. Ramakrishna, Reddy. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 94, 1487 (2010)CrossRef R.P. Prathap, R.W. Miles, K.T. Ramakrishna, Reddy. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 94, 1487 (2010)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat S.A. Vanalakar, M.P. Suryawanshi, S.S. Mali, A.V. Moholkar, J.Y. Kim, P.S. Patil, J.H. Kim, Curr. Appl. Phys. 14, 1669 (2014)CrossRef S.A. Vanalakar, M.P. Suryawanshi, S.S. Mali, A.V. Moholkar, J.Y. Kim, P.S. Patil, J.H. Kim, Curr. Appl. Phys. 14, 1669 (2014)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat S.A. Vanalakar, S.S. Mali, R.C. Pawar, N.L. Tarwal, A.V. Moholkar, J.A. Kim, Y. Kwon, J.H. Kimb, P.S. Patil, Electrochim Acta. 56, 2762 (2011)CrossRef S.A. Vanalakar, S.S. Mali, R.C. Pawar, N.L. Tarwal, A.V. Moholkar, J.A. Kim, Y. Kwon, J.H. Kimb, P.S. Patil, Electrochim Acta. 56, 2762 (2011)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat O. Shalev, S. Biswas, Y. Yang, T. Eddir, O. Ahanotu, W. Lu, R. Clarke, M. Shtein, Nature Communications 5, 5204 (2014)CrossRef O. Shalev, S. Biswas, Y. Yang, T. Eddir, O. Ahanotu, W. Lu, R. Clarke, M. Shtein, Nature Communications 5, 5204 (2014)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat A. Umar, M.S. Akhtar, M.S. Al-Assiri, A. Al-Hajry, H. Algarni, V.R. de Mendonça, Y. Masuda, S.H. Kim, Q.I. Rahman, New J. Chem. 39, 7961 (2015)CrossRef A. Umar, M.S. Akhtar, M.S. Al-Assiri, A. Al-Hajry, H. Algarni, V.R. de Mendonça, Y. Masuda, S.H. Kim, Q.I. Rahman, New J. Chem. 39, 7961 (2015)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat S.A. Vanalakar, S.S. Mali, E.A. Jo, J.Y. Kim, J.H. Kim, P.S. Patil, Solid State Sci. 36, 41 (2014)CrossRef S.A. Vanalakar, S.S. Mali, E.A. Jo, J.Y. Kim, J.H. Kim, P.S. Patil, Solid State Sci. 36, 41 (2014)CrossRef
39.
40.
Zurück zum Zitat M.M. Abbas, A.A.M. Shehab, A.K. Al-Samuraee, N.A. Hassan, Energy Proc. 6, 241 (2011)CrossRef M.M. Abbas, A.A.M. Shehab, A.K. Al-Samuraee, N.A. Hassan, Energy Proc. 6, 241 (2011)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat S.S. Mali, P.S. Shinde, C.A. Betty, P.N. Bhosale, W.J. Lee, P.S. Patil, Prog. Photovolt. Res. Appl. 22, 525 (2014)CrossRef S.S. Mali, P.S. Shinde, C.A. Betty, P.N. Bhosale, W.J. Lee, P.S. Patil, Prog. Photovolt. Res. Appl. 22, 525 (2014)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat S.S. Mali, P.S. Shinde, C.A. Betty, P.N. Bhosale, W.J. Lee, P.S. Patil, Appl. Surf. Sci. 257, 9737 (2011)CrossRef S.S. Mali, P.S. Shinde, C.A. Betty, P.N. Bhosale, W.J. Lee, P.S. Patil, Appl. Surf. Sci. 257, 9737 (2011)CrossRef
43.
44.
Zurück zum Zitat C.S. Bagade, V.B. Ghanwat, S.S. Mali, K.V. Khot, C.K. Hong, P.N. Bhosale, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25(12), 5606 (2016) C.S. Bagade, V.B. Ghanwat, S.S. Mali, K.V. Khot, C.K. Hong, P.N. Bhosale, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25(12), 5606 (2016)
45.
Zurück zum Zitat S.S. Mali, C.A. Betty, P.N. Bhosale, P.S. Patil, Electrochim. Acta 59, 113 (2012)CrossRef S.S. Mali, C.A. Betty, P.N. Bhosale, P.S. Patil, Electrochim. Acta 59, 113 (2012)CrossRef
46.
Zurück zum Zitat S.D. Kharade, N.B. Pawar, V.B. Ghanwat, S.S. Mali, W.R. Bae, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, P.N. Bhosale, New J. Chem. 37, 2821 (2013)CrossRef S.D. Kharade, N.B. Pawar, V.B. Ghanwat, S.S. Mali, W.R. Bae, P.S. Patil, C.K. Hong, J.H. Kim, P.N. Bhosale, New J. Chem. 37, 2821 (2013)CrossRef
Metadaten
Titel
Novel synthetic route for the synthesis of ternary Cd(SSe) photoelectrode and their photoelectrochemical application
verfasst von
Sandip K. Jagadale
Kishorkumar V. Khot
Chaitali S. Bagade
Rahul M. Mane
Vishvanath B. Ghanwat
Raghunath K. Mane
Sawanta S. Mali
Chang K. Hong
Popatrao N. Bhosale
Publikationsdatum
19.10.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 3/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-016-5884-4

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2017

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2017 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt