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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 7/2019

26.02.2019

Synthesis of TiO2 nanotube/ZnO nanorod hybrid nanocomposite photoanodes for dye-sensitized solar cells

verfasst von: Burcu Bozkurt Çırak, Zeynep Demir, Çiğdem Eden, Yaşar Erdoğan, Bulent Caglar, Sibel Morkoç Karadeniz, Tuba Kılınç, Ali Ercan Ekinci, Çağrı Çırak

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 7/2019

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Abstract

TiO2 nanotube/ZnO nanorod hybrid nanocomposite (ZTN) photoanodes were synthesized, characterized and assembled as dye-sensitized solar cells (DSSCs) at optimum conditions for improving photovoltaic efficiency. The self-organized and high ordered TiO2 nanotube arrays were growth on titanium foil by anodic oxidation as a substrate for ZnO decoration by hydrothermal method. Zinc nitrate hexahydrate and hexamethylenetetramine precursor concentrations were varied to designate the optimum ZnO decoration density for enhanced photoconversion efficiency. XRD, FESEM and XPS results showed that the crystal structure, morphology, elemental composition and density of ZnO nanorods on the surface of TiO2 nanotubes are very sensitive to ZnO precursor concentrations. It is found that, the highest overall efficiency of DSSC based on ZTN photoanode was measured 1.8% for precursor concentration of 60 mM which was more than double compared to DSSC based on bare-TiO2 nanotubes (0.8%). The improvement of DSSC efficiency originates from suppressing the recombination rate and decreasing the charge transfer resistance due to synergetic effect between TiO2 nanotubes and ZnO nanorods.

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Metadaten
Titel
Synthesis of TiO2 nanotube/ZnO nanorod hybrid nanocomposite photoanodes for dye-sensitized solar cells
verfasst von
Burcu Bozkurt Çırak
Zeynep Demir
Çiğdem Eden
Yaşar Erdoğan
Bulent Caglar
Sibel Morkoç Karadeniz
Tuba Kılınç
Ali Ercan Ekinci
Çağrı Çırak
Publikationsdatum
26.02.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 7/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-00935-8

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