Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

05.02.2018 | Original Paper: Sol-gel and hybrid materials for optical, photonic and optoelectronic applications | Ausgabe 3/2018

Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2018

Preparation of dye-sensitized solar cells using template free TiO2 nanotube arrays for enhanced power conversion

Zeitschrift:
Journal of Sol-Gel Science and Technology > Ausgabe 3/2018
Autoren:
N. Sriharan, N. Muthukumarasamy, T. S. Senthil, Misook Kang
Wichtige Hinweise

Highlights:

  • Template free TiO2 nanotube arrays were prepared from simple sol-gel method
  • TiO2 nanoparticles decorated/attached ZnO nanorods (TiO2@ZnO) are synthesized
  • The maximum power conversion efficiency of 5.18% was obtained for nanotube based solar cell

Abstract

By using the vertically aligned ZnO nanorod arrays (NRAs), TiO2 nanoparticles attached ZnO nanorods (TiO2@ZnO) and TiO2 nanotube arrays (NTAs) were prepared from feasible seed-induced template free sol-gel dip coating method. TiO2 NTAs were prepared by removing the ZnO nanorod cores using wet-chemical etching. By using TiO2 NTAs as working electrode, dye-sensitized solar cell with enhanced power conversion efficiency was obtained. To verify the formation of TiO2 NTAs various characterization techniques such as X-ray diffraction, UV-VIS absorbance spectra, Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), Energy-Dispersive Spectra (EDS), and High-Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM) have been used. X-ray diffraction patterns of ZnO NRAs and TiO2@ZnO NRAs indicate that prepared films possess both the ZnO wurtzite (002) and TiO2 anatase (101) phase. FESEM image clearly shows that vertically aligned ZnO nanorods having the diameter and length of ∼180–240 nm and ∼1.5 μm, respectively, have been formed. The FESEM image also clearly showed that diameter and length of TiO2@ZnO NRAs are ∼250–320 nm and ∼1.5 μm, respectively. By using UV-VIS absorption spectra, the band gap of vertically aligned ZnO NRAs, TiO2@ZnO NRAs, and TiO2 NTAs have been calculated and its values were 3.14, 3.20, and 3.52 eV, respectively. The dye-sensitized solar cell was prepared by using three different working electrodes ZnO NRAs, TiO2@ZnO, and TiO2 NTAs. The power conversion efficiency of dye-sensitized solar cells prepared using ZnO NRAs, TiO2@ZnO, and TiO2 NTAs are 3.53%, 4.04%, and 5.18%, respectively. TiO2 NTAs with 10 s HCl etching exhibited the highest photoelectric conversion efficiency of 5.18% with short-circuit photocurrent density (Jsc) = 13.34 mA/cm2 and open-circuit photovoltage (Voc) = 0.63 V.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

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

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

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

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

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

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2018

Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2018 Zur Ausgabe

Original Paper: Nano- and macroporous materials (aerogels, xerogels, cryogels, etc.)

First rare-earth phosphate aerogel: sol–gel synthesis of monolithic ceric hydrogen phosphate aerogel

Original Paper: Sol-gel and hybrid materials for energy, environment and building applications

Visible light photocatalytic activity of sol–gel Ni-doped TiO2 on p-arsanilic acid degradation

Original Paper: Sol-gel and hybrid materials for catalytic, photoelectrochemical and sensor applications

Screening trials for the encapsulation of laccase enzymatic extract in silica sol-gel

Premium Partner

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Grundlagen zu 3D-Druck, Produktionssystemen und Lean Production

Lesen Sie in diesem ausgewählten Buchkapitel alles über den 3D-Druck im Hinblick auf Begriffe, Funktionsweise, Anwendungsbereiche sowie Nutzen und Grenzen additiver Fertigungsverfahren. Eigenschaften eines schlanken Produktionssystems sowie der Aspekt der „Schlankheit“ werden ebenso beleuchtet wie die Prinzipien und Methoden der Lean Production.
Jetzt gratis downloaden!

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

Bildnachweise