Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cải thiện quá trình chuyển giao điện tử từ nhuộm đến TiO2 bằng cách sử dụng các lớp nanostructure CdTe trong pin mặt trời nhạy sáng màu
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, TiO2 P25 đã được lắng đọng thành công trên kính FTO bằng phương pháp điện phân. Các phương pháp hóa học khác nhau đã được áp dụng để lắng đọng CdTe kích thước nano như hấp phụ lớp ion liên tiếp và phản ứng (SILAR) và phương pháp drop-cast. Các pin mặt trời nhạy sáng màu đã được chế tạo từ các điện cực chuẩn bị, Pt như là điện cực đối diện, dung dịch thuốc nhuộm và chất điện phân. Các tác động của các phương pháp lắng đọng hóa học đã được nghiên cứu về chất lượng bề mặt, đặc tính quang học và hiệu suất của pin mặt trời. Kết quả cho thấy phương pháp lắng đọng có vai trò quan trọng trong hiệu suất của pin mặt trời. Nó cũng được thấy rằng phương pháp lắng đọng ảnh hưởng trực tiếp đến độ dày bề mặt và lượng hấp phụ thuốc nhuộm. Thực tế, mỗi phương pháp lắng đọng tạo ra bề mặt khác nhau, do đó, chúng hoạt động khác nhau trong quá trình chuyển giao điện tử qua bề mặt điện cực. Trong số các phương pháp lắng đọng khác nhau được sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm này, phương pháp SILAR cho hiệu suất tốt nhất và bề mặt được tạo ra bằng phương pháp này có khả năng chuyển giao electron qua điện cực nhanh hơn các phương pháp khác. Tuy nhiên, phương pháp hóa học này không thể cải thiện hiệu suất pin mặt trời vì một số lý do khác nhau mà chúng tôi đã đề cập trong bài báo này.
Từ khóa
#TiO2 P25 #CdTe #pin mặt trời nhạy sáng màu #phương pháp SILAR #chuyển giao điện tửTài liệu tham khảo
G.M. Whitesides and B. Grzybowski, Self-Assembly at All Scales, Science, 2002, 295(5564), p 2418–2421
X. Duan, C. Niu, V. Sahi, J. Chen, J.W. Parce, S. Empedocles, and J.L. Goldman, High-Performance Thin-Film Transistors Using Semiconductor Nanowires and Nanoribbons, Nature, 2003, 425(6955), p 274–278
M.C. McAlpine, R.S. Friedman, S. Jin, K.H. Lin, W.U. Wang, and C.M. Lieber, High-Performance Nanowire Electronics and Photonics on Glass and Plastic Substrates, Nano Lett., 2003, 3(11), p 1531–1535
T. Hirakawa and P.V. Kamat, Charge Separation and Catalytic Activity of Ag@TiO2 Core-Shell Composite Clusters Under UV-Irradiation, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127(11), p 3928–3934
X. Yang, J. Qin, Y. Jiang, R. Li, Y. Li, and H. Tang, Bifunctional TiO2/Ag3PO4/Graphene Composites with Superior Visible Light Photocatalytic Performance and Synergistic Inactivation of Bacteria, RSC Adv., 2014, 4(36), p 18627–18636
X. Yang, J. Qin, Y. Li, R. Zhang, and H. Tang, Graphene-Spindle Shaped TiO2 Mesocrystal Composites: Facile Synthesis and Enhanced Visible Light Photocatalytic Performance, J. Hazard. Mater., 2013, 261, p 342–350
X. Yang, J. Qin, Y. Jiang, K. Chen, X. Yan, D. Zhang, R. Li, and H. Tang, Fabrication of P25/Ag3PO4/Graphene Oxide Heterostructures for Enhanced Solar Photocatalytic Degradation of Organic Pollutants and Bacteria, Appl. Catal. B, 2015, 166–167, p 231–240
K.-P. Kim, S.-J. Lee, D.-K. Hwang, D.-H. Kim, and Y.-W. Heo, Fabrication of High Efficiency Dye-Sensitized Solar Cells Based on TiO2 Nanoparticles Embedded in Ti Substrate, J. Nanosci. Nanotechnol., 2015, 15(1), p 241–243
Y. Li, X. Yu, Z. Sun, X. Chen, S. Fowler, Y. Chen, J. Lian, and J. Jiao, Efficient Natural Dye-Sensitized Solar Cells Based on TiO2 Nanorod Arrays, Energy Environ. Focus, 2014, 3(4), p 366–370
J. Zhang, C. Yu, L. Wang, Y. Li, Y. Ren, and K. Shum, Energy barrier at the N719-dye/CsSnI3 Interface for Photogenerated Holes in Dye-Sensitized Solar Cells, Sci. Rep., 2014, 4, p 6954
I.O. Oladeji, L. Chow, C.S. Ferekides, V. Viswanathan, and Z. Zhao, Metal/CdTe/CdS/Cd1 − xZnxS/TCO/Glass: A New CdTe Thin Film Solar Cell Structure, Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 2000, 61(2), p 203–211
X. Lü, X. Mou, J. Wu, D. Zhang, L. Zhang, F. Huang, F. Xu, and S. Huang, Improved-Performance Dye-Sensitized Solar Cells Using Nb-Doped TiO2 Electrodes: Efficient Electron Injection and Transfer, Adv. Funct. Mater., 2010, 20(3), p 509–515
J. Hensel, G. Wang, Y. Li, and J.Z. Zhang, Synergistic Effect of CdSe Quantum Dot Sensitization and Nitrogen Doping of TiO2 Nanostructures for Photoelectrochemical Solar Hydrogen Generation, Nano Lett., 2010, 10(2), p 478–483
W. Guo, Y. Shen, G. Boschloo, A. Hagfeldt, and T. Ma, Influence of Nitrogen Dopants on N-Doped TiO2 Electrodes and Their Applications in Dye-Sensitized Solar Cells, Electrochim. Acta, 2011, 56(12), p 4611–4617
Y. Cui, H. Chen, M. Zheng, Z. Dai, and S. Liu, CdSe@CdS Core-Shell Quantum Dot-Polymer Multilayer Sensitized TiO2 for Photovoltaics, J. Nanosci. Nanotechnol., 2011, 11(5), p 3851–3860
T.K. Sung, J.H. Kang, D.M. Jang, Y. Myung, G.B. Jung, H.S. Kim, C.S. Jung, Y.J. Cho, J. Park, and C.L. Lee, CdSSe Layer-Sensitized TiO2 Nanowire Arrays as Efficient Photoelectrodes, J. Mater. Chem., 2011, 21(12), p 4553–4561
N. Chouhan, C.L. Yeh, S.F. Hu, R.S. Liu, W.S. Chang, and K.H. Chen, Photocatalytic CdSe QDs-Decorated ZnO Nanotubes: An Effective Photoelectrode for Splitting Water, Chem. Commun., 2011, 47(12), p 3493–3495
K.M. Lee, W.H. Chiu, M.D. Lu, and W.F. Hsieh, Improvement on the Long-Term Stability of Flexible Plastic Dye-Sensitized Solar Cells, J. Power Sources, 2011, 196(20), p 8897–8903
G. Zhu, L. Pan, T. Lu, X. Liu, T. Lv, T. Xu, and Z. Sun, Electrophoretic Deposition of Carbon Nanotubes Films as Counter Electrodes of Dye-Sensitized Solar Cells, Electrochim. Acta, 2011, 56(27), p 10288–10291
L. Zhao, J. Yu, J. Fan, P. Zhai, and S. Wang, Dye-Sensitized Solar Cells Based on Ordered Titanate Nanotube Films Fabricated by Electrophoretic Deposition Method, Electrochem. Commun., 2009, 11(10), p 2052–2055
H.M. Pathan and C.D. Lokhande, Deposition of Metal Chalcogenide Thin Films by Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) Method, Bull. Mater. Sci., 2004, 27(2), p 85–111
M. Hamadanian, V. Jabbari, A. Gravand, and M. Asad, Band Gap Engineering of TiO2 Nanostructure-Based Dye Solar Cells (DSCs) Fabricated Via Electrophoresis, Surf. Coat. Technol., 2012, 206(22), p 4531–4538
G. Anne, K. Vanmeensel, J. Vleugels, and O. Van Der Biest, Influence of the Suspension Composition on the Electric Field and Deposition Rate During Electrophoretic Deposition, Colloids Surf. A, 2004, 245(1–3), p 35–39
R. Salazar, A. Delamoreanu, B. Saidi, C. Lévy-Clément, and V. Ivanova, CdTe Deposition by Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) Technique onto ZnO Nanowires, Phys. Status Solid A, 2014, 211(9), p 2115–2120
F. Haydous and L. Halaoui, Quantum-Confined CdTe Films Deposited by SILAR and Their Photoelectrochemical Stability in the Presence of Se2− as a Hole Scavenger, J. Phys. Chem. C, 2014, 118(32), p 18334–18342