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16.11.2016 | Ausgabe 5/2017

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 5/2017

Super helical Au/TiO2 nanocomposites based on plasmid DNA for efficiency dye-sensitized solar cells

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 5/2017
Autoren:
Mei Yu, Yanbing Meng, Jindan Zhang, Jianhua Liu, Songmei Li

Abstract

Super helical Au/TiO2 nanocomposites were synthesized using plasmid DNA and incorporated into photoanode of dye-sensitized solar cells (DSSCs). The performance of photoanode films and DSSCs was investigated. Plasmid DNA can not only support as bio scaffold to synthesize Au/TiO2 nanocomposites, but also act as an effective reducing agent under ultraviolet (UV) irradiation. Compared with TiO2-only DSSCs, the light harvesting (LH), corresponding photocurrent and power conversion efficiency (PCE) of DSSCs were enhanced by incorporating of mechanically mixed Au-TiO2 NPs and Au/TiO2 nanocomposites. Compared to the TiO2-only DSSCs samples (5.12%), the PCE of DSSCs with mechanically mixed Au-TiO2 nanoparticles (NPs) (6.41%) increased by 25.20%, and DSSCs with Au/TiO2 nanocomposites (8.17%) increased by 59.57%. The best PCE (8.24%) of DSSCs was obtained with the incorporation of Au/TiO2 nanocomposites. Two reasons were presented for the best performance of DSSCs with Au/TiO2 nanocomposites. Firstly, the localized surface plasmon resonance (LSPR) effect of Au NPs enhanced the absorption visible light. Secondly, the super helical structure of Au/TiO2 nanocomposites provided a path for the transmission of photoelectrons.

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