NiO/ZrO2 nanocomposites as photocathodes of tandem DSCs with higher photoconversion efficiency with respect to parent single-photoelectrode p-DSCs‡

文献情報

出版日 2021-08-20
DOI 10.1039/D1SE00566A
インパクトファクター 6.367
著者

Emmanuel J. Ekoi, Andrea G. Marrani, Ana Y. Segura Zarate, Denis P. Dowling, Danilo Dini


原文を見る

要旨

The nanocomposites of nickel oxide (NiO) and zirconia (ZrO2) (NZNCs) are particularly effective photocathodic materials in p-type dye-sensitized solar cells (p-DSCs) and tandem DSCs (t-DSCs). The t-DSCs obtained from P1-sensitized NZNC as photocathode and nanostructured titania (TiO2) sensitized with squaraine VG10-C8 as photoanode display overall efficiencies of ca. 2% at their best and, more importantly, produced photocurrents that surpassed systematically the values obtained from the parent devices having one photoelectrochemical interface. Such a finding is a consequence of the diminished resistance of the electrolyte the thickness of which is systematically smaller in t-DSCs with respect to parent DSCs with a single photoelectrochemical junction and same interelectrodic separation. The results here reported demonstrate that a careful combination of photoelectroactive electrodes can lead to an increase in current density of more than 15% in the t-DSC with respect to single-junction DSCs employing the same photoelectrodes provided that the whole thickness of the t-DSC is the same as in the single photoelectrode DSC and the photoelectrodes in the t-DSC do not incur in short-circuit phenomena through the electrolyte. For the successful realization of t-DSCs another important aspect is the complementarity of the absorption properties of the chosen colorants with the sensitized electrodes having similar absorbance in their respective ranges of optical absorption. The latter condition in t-DSCs makes possible the achievement of photoactivity spectra with a uniform efficiency of conversion in the whole visible range. For the attainment of efficient t-DSCs the two different photoelectrodes from parent DSCs (i.e. the devices at a single photoeletrochemical interface), should generate anodic and cathodic photocurrent densities with very similar values. Such a matching of photocurrents requires a careful selection of the thickness values for the photoelectrodes especially in case of materials with considerably different characteristics of charge injection. The approach here considered is a promising one for the assembly of quasi-transparent photoelectrochemical tandem devices operating as smart windows that convert light into electrical power.

関連文献

Synthesis and self-aggregated nanostructures of hydrogen-bonding polydimethylsiloxane

Senbin Chen, Yanggui Wu, Huiying Wang, Bengao Zhu, Bijing Xiong, Wolfgang H. Binder, Jintao Zhu

2021-06-25 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00513H

Post-resonance Raman and theoretical studies on 1,3,2,4-benzodithiadiazines, formally anti-aromatic compounds

Mauricia Schettino, Rosana M. Romano, Alexander Yu. Makarov, Andrey V. Zibarev

2001-03-14 Paper

DOI: 10.1039/B009433L

Vapour phase hydrogenation of crotonaldehyde over magnesia-supported platinum–tin catalysts

Narcís Homs, Jordi Llorca, Pilar Ramírez de la Piscina, Francisco Rodríguez-Reinoso, Antonio Sepúlveda-Escribano, Joaquín Silvestre-Albero

2001-03-29 Paper

DOI: 10.1039/B100770J

Phthalocyanines: structure and vibrations

Daniel R. Tackley, Geoffrey Dent, W. Ewen Smith

2001-03-14 Paper

DOI: 10.1039/B007763L

Conduction electron paramagnetic resonance of metal nanoparticles in AlMCM-41 aluminosilica mesoporous molecular sieves

Jacek Michalik, David Brown, Jong-Sung Yu, Marek Danilczuk, Jeong Yeon Kim, Larry Kevan

2001-04-05 Paper

DOI: 10.1039/B008245G

Synthesis of core-crosslinked star polymers via organocatalyzed living radical polymerization

Yichao Zheng, Jit Sarkar, Hiroshi Niino, Shunsuke Chatani, Shu Yao Hsu, Atsushi Goto

2021-07-05 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00663K

The concepts of non-Gibbsian and non-Lewisian properties in chemical thermodynamics

João Carlos R. Reis, Michael J. Blandamer, Michael I. Davis, Gérard Douhéret

2001-03-16 Paper

DOI: 10.1039/B009512P

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸はどのように保存すればよいですか?

カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸は、直射日光を避けて室温(15...

475102-15-9(5-Cyano-1-{[(2-meth...
化合物よくある質問

tert-ブチル2-クロロメチルピリジン-3-基炭酸エステルの市場動向や研究トレンドはどうですか?

この化合物は合成化学分野において、特にピリジン化合物の合成や改良に用いられます。最近の研究では、ピリジン化合物の新規合成法や特性の改良が注目されています。市場動...

1203498-98-9tert-Butyl 2-chloro-...
化合物よくある質問

聚二季戊四醇六丙烯酸酯はどの業界で使用されていますか?

聚二季戊四醇六丙烯酸酯は、医薬品、ポリマー、センサー、半導体などの業界で広く使用されています。特にポリマー業界では硬化剤として、医薬分野では医療機器の製造に使用...

29570-58-93-(Acryloyloxy)-2-({...
化合物よくある質問

1-氯-5-硝基异喹啉の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-氯-5-硝基异喹啉は、薬理学や合成化学の研究分野で注目されています。市場動向としては、その生物学的な活性や合成可能性を評価する研究が増えています。また、代替...

58142-97-51-Chloro-5-nitroisoq...
化合物よくある質問

2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンはどのように合成されますか?

2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンは、トリフルオロメチル化反応と硫化反応を経て合成されます。通常、トリフルオロメチル化剤と硫...

957066-04-51-Chloro-4-(methylsu...
化合物よくある質問

p-トールイルマグネシウムブロミドの物理化学的性質は何ですか?

p-トールイルマグネシウムブロミドのCAS番号は4294-57-9です。この化合物は白色の結晶性粉末で、分子量は204.32です。溶剤中で良好に溶解しますが、水...

4294-57-9p-Tolylmagnesium bro...
化合物よくある質問

1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向は、化学産業全体の需要に影響を受けますが、最近では pharmaceutical 分野での応用が注目され...

59303-13-81-(5-Methyl-2-thieny...
化合物よくある質問

十一碳烯酰甘氨酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

十一碳烯酰甘氨酸は吸入や皮膚から吸収されることがあり、取り扱う際には防塵マスクと手袋を使用してください。ドラフトチャンバーを用いて漏洩を処理し、適切なSDS(S...

54301-26-7N-10-Undecenoylglyci...
化合物よくある質問

1H,1H-全氟-3,6-二氧杂葵-1-醇を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は吸入や皮膚吸収による毒性があるため、防塵マスク、ゴーグル、防護手袋を使用する必要があります。ドラフトチャンバーでの操作が必要です。漏洩時には即座に換...

152914-73-32,2-Difluoro-2-[1,1,...
化合物よくある質問

3-(4-(フルオロメチルオキシ)フェニル)-1,2,4-オキサジアゾール-5-カルボハイドライドは安全ですか?

安全性は化合物の使用方法によります。直接的な毒性は報告されていませんが、吸入や皮膚接触には注意が必要です。適切な防護服を着用し、換気を図ることを推奨します。

883028-82-83-(4-(Trifluorometho...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。