Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 7/2016

21.03.2016

The preparation and assembly of CdSxSe1−x alloyed quantum dots on TiO2 nanowire arrays for quantum dot-sensitized solar cells

verfasst von: Libo Yu, Xuefeng Ren, Zirong Yang, Yuqi Han, Zhen Li

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 7/2016

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

Highly ordered TiO2 nanowire (NW) arrays were constructed by hydrothermal process as support materials for quantum dot sensitized solar cells (QDSSCs). The CdSxSe1−x alloyed quantum dots (QDs) with tunable composition have been assembled onto the TiO2 NW arrays via a facile hydrothermal method to form CdSxSe1−x/TiO2 NW photoanodes. The light absorption range of the CdSxSe1−x/TiO2 NW photoanodes can be controlled by changing the atomic ratio of S to Se. Based on CdSxSe1−x/TiO2 NW photoanodes, the photovoltaic performance of these CdSxSe1−x/TiO2 NW solar cells gradually improved as the increase of Se content in CdSxSe1−x alloyed QDs. Among all sample CdSxSe1−x/TiO2 NW solar cells which were prepared with different feed molar ratio of S:Se, the CdS0.27Se0.73/TiO2 NW solar cell (prepared with S:Se = 0:4) produced the highest power conversion efficiency up to 2.46 %. The results of investigation into optical properties and incident photon-to-current conversion efficiency indicates that the enlarged light absorption range and effective photo-to-electrical efficiency can be obtained with Se-rich CdSxSe1−x/TiO2 NW photoanodes, which contribute to the enhanced photovoltaic performance of the CdS0.27Se0.73/TiO2 NW solar cell.

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!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat I. Robel, V. Subramanian, M. Kuno, P.V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 128, 2385 (2005)CrossRef I. Robel, V. Subramanian, M. Kuno, P.V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 128, 2385 (2005)CrossRef
4.
7.
Zurück zum Zitat M. Kovendhan, D.P. Joseph, P. Manimuthu, S. Sambasivam, S.N. Karthick, K. Vijayarangamuthu, A. Sendilkumar, K. Asokan, H.J. Kim, B.C. Choi, C. Venkateswaran, R. Mohan, Appl. Surf. Sci. 284, 624 (2013)CrossRef M. Kovendhan, D.P. Joseph, P. Manimuthu, S. Sambasivam, S.N. Karthick, K. Vijayarangamuthu, A. Sendilkumar, K. Asokan, H.J. Kim, B.C. Choi, C. Venkateswaran, R. Mohan, Appl. Surf. Sci. 284, 624 (2013)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat A. Ranjitha, N. Muthukumarasamy, M. Thambidurai, D. Velauthapillai, R. Balasundaraprabhu, S. Agilan, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24, 3014 (2013)CrossRef A. Ranjitha, N. Muthukumarasamy, M. Thambidurai, D. Velauthapillai, R. Balasundaraprabhu, S. Agilan, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24, 3014 (2013)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat S. Feng, J. Yang, M. Liu, H. Zhu, J. Zhang, G. Li, J. Peng, Q. Liu, Electrochim. Acta 83, 321 (2012)CrossRef S. Feng, J. Yang, M. Liu, H. Zhu, J. Zhang, G. Li, J. Peng, Q. Liu, Electrochim. Acta 83, 321 (2012)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat W.-T. Sun, Y. Yu, H.-Y. Pan, X.-F. Gao, Q. Chen, L.-M. Peng, J. Am. Chem. Soc. 130, 1124 (2008)CrossRef W.-T. Sun, Y. Yu, H.-Y. Pan, X.-F. Gao, Q. Chen, L.-M. Peng, J. Am. Chem. Soc. 130, 1124 (2008)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat X.-F. Gao, H.-B. Li, W.-T. Sun, Q. Chen, F.-Q. Tang, L.-M. Peng, J. Phys. Chem. C 113, 7531 (2009)CrossRef X.-F. Gao, H.-B. Li, W.-T. Sun, Q. Chen, F.-Q. Tang, L.-M. Peng, J. Phys. Chem. C 113, 7531 (2009)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat J. Xu, X. Yang, Q.-D. Yang, T.-L. Wong, S.-T. Lee, W.-J. Zhang, C.-S. Lee, J. Mater. Chem. 22, 13374 (2012)CrossRef J. Xu, X. Yang, Q.-D. Yang, T.-L. Wong, S.-T. Lee, W.-J. Zhang, C.-S. Lee, J. Mater. Chem. 22, 13374 (2012)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat R. Gertman, A. Osherov, Y. Golan, I. Visoly-Fisher, Thin Solid Films 550, 149 (2014)CrossRef R. Gertman, A. Osherov, Y. Golan, I. Visoly-Fisher, Thin Solid Films 550, 149 (2014)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat H.J. Lee, P. Chen, S.J. Moon, F. Sauvage, K. Sivula, T. Bessho, D.R. Gamelin, P. Comte, S.M. Zakeeruddin, S.I. Seok, M. Grätzel, M.K. Nazeeruddin, Langmuir 25, 7602 (2009)CrossRef H.J. Lee, P. Chen, S.J. Moon, F. Sauvage, K. Sivula, T. Bessho, D.R. Gamelin, P. Comte, S.M. Zakeeruddin, S.I. Seok, M. Grätzel, M.K. Nazeeruddin, Langmuir 25, 7602 (2009)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat O.E. Semonin, J.M. Luther, S. Choi, H.-Y. Chen, J. Gao, A.J. Nozik, M.C. Beard, Science 334, 1530 (2011)CrossRef O.E. Semonin, J.M. Luther, S. Choi, H.-Y. Chen, J. Gao, A.J. Nozik, M.C. Beard, Science 334, 1530 (2011)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat L. Yu, Z. Li, Y. Liu, F. Cheng, S. Sun, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 26, 2286 (2015)CrossRef L. Yu, Z. Li, Y. Liu, F. Cheng, S. Sun, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 26, 2286 (2015)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat C. Chen, F. Li, G. Li, F. Tan, S. Li, L. Ling, J. Mater, Science 49, 1868 (2013) C. Chen, F. Li, G. Li, F. Tan, S. Li, L. Ling, J. Mater, Science 49, 1868 (2013)
20.
Zurück zum Zitat L.A. Swafford, L.A. Weigand, M.J. Bowers, J.R. McBride, J.L. Rapaport, T.L. Watt, S.K. Dixit, L.C. Feldman, S.J. Rosenthal, J. Am. Chem. Soc. 128, 12299 (2006)CrossRef L.A. Swafford, L.A. Weigand, M.J. Bowers, J.R. McBride, J.L. Rapaport, T.L. Watt, S.K. Dixit, L.C. Feldman, S.J. Rosenthal, J. Am. Chem. Soc. 128, 12299 (2006)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat W. Mao, J. Guo, W. Yang, C. Wang, J. He, J. Chen, Nanotechnology 18, 485611 (2007)CrossRef W. Mao, J. Guo, W. Yang, C. Wang, J. He, J. Chen, Nanotechnology 18, 485611 (2007)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat X. Song, M. Wang, J. Deng, Z. Yang, C. Ran, X. Zhang, X. Yao, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 5, 5139 (2013)CrossRef X. Song, M. Wang, J. Deng, Z. Yang, C. Ran, X. Zhang, X. Yao, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 5, 5139 (2013)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat H. Wang, C. Luan, X. Xu, S.V. Kershaw, A.L. Rogach, J. Phys. Chem. C 116, 484 (2012)CrossRef H. Wang, C. Luan, X. Xu, S.V. Kershaw, A.L. Rogach, J. Phys. Chem. C 116, 484 (2012)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat K. Shankar, J.I. Basham, N.K. Allam, O.K. Varghese, G.K. Mor, X. Feng, M. Paulose, J.A. Seabold, K.-S. Choi, C.A. Grimes, J. Phys. Chem. C 113, 6327 (2009)CrossRef K. Shankar, J.I. Basham, N.K. Allam, O.K. Varghese, G.K. Mor, X. Feng, M. Paulose, J.A. Seabold, K.-S. Choi, C.A. Grimes, J. Phys. Chem. C 113, 6327 (2009)CrossRef
25.
26.
Zurück zum Zitat X. Feng, K. Shankar, O.K. Varghese, M. Paulose, T.J. Latempa, C.A. Grimes, Nano Lett. 8, 3781 (2008)CrossRef X. Feng, K. Shankar, O.K. Varghese, M. Paulose, T.J. Latempa, C.A. Grimes, Nano Lett. 8, 3781 (2008)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Z. Pan, K. Zhao, J. Wang, H. Zhang, Y. Feng, X. Zhong, ACS Nano 7, 5215 (2013)CrossRef Z. Pan, K. Zhao, J. Wang, H. Zhang, Y. Feng, X. Zhong, ACS Nano 7, 5215 (2013)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat R. Gakhar, A. Merwin, K. Summers, S.K. Pilli, D. Chidambaram, J. Mater. Chem. A 2, 10116 (2014)CrossRef R. Gakhar, A. Merwin, K. Summers, S.K. Pilli, D. Chidambaram, J. Mater. Chem. A 2, 10116 (2014)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat T. Shu, Z. Zhou, H. Wang, G. Liu, P. Xiang, Y. Rong, H. Han, Y. Zhao, J. Mater. Chem. 22, 10525 (2012)CrossRef T. Shu, Z. Zhou, H. Wang, G. Liu, P. Xiang, Y. Rong, H. Han, Y. Zhao, J. Mater. Chem. 22, 10525 (2012)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat M. Grätzel, J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev. 4, 145 (2003)CrossRef M. Grätzel, J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev. 4, 145 (2003)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat A.L. Rogach, A. Kornowski, M. Gao, A. Eychmuller, H. Weller, J. Phys. Chem. B 103, 3065 (1999)CrossRef A.L. Rogach, A. Kornowski, M. Gao, A. Eychmuller, H. Weller, J. Phys. Chem. B 103, 3065 (1999)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat C. Wang, Z. Jiang, L. Wei, Y. Chen, J. Jiao, M. Eastman, H. Liu, Nano Energy 1, 440 (2012)CrossRef C. Wang, Z. Jiang, L. Wei, Y. Chen, J. Jiao, M. Eastman, H. Liu, Nano Energy 1, 440 (2012)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat J. Ouyang, M. Vincent, D. Kingston, P. Descours, T. Boivineau, M.B. Zaman, X. Wu, K. Yu, J. Phys. Chem. C 113, 5193 (2009)CrossRef J. Ouyang, M. Vincent, D. Kingston, P. Descours, T. Boivineau, M.B. Zaman, X. Wu, K. Yu, J. Phys. Chem. C 113, 5193 (2009)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat J.Y. Hwang, S.A. Lee, Y.H. Lee, S.I. Seok, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 2, 1343 (2010)CrossRef J.Y. Hwang, S.A. Lee, Y.H. Lee, S.I. Seok, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 2, 1343 (2010)CrossRef
Metadaten
Titel
The preparation and assembly of CdSxSe1−x alloyed quantum dots on TiO2 nanowire arrays for quantum dot-sensitized solar cells
verfasst von
Libo Yu
Xuefeng Ren
Zirong Yang
Yuqi Han
Zhen Li
Publikationsdatum
21.03.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 7/2016
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-016-4678-z

Weitere Artikel der Ausgabe 7/2016

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 7/2016 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt