Hydroxamic acid pre-adsorption raises the efficiency of cosensitized solar cells

色素敏化染料 材料科学 介孔材料 能量转换效率 光伏系统 吸附 纳米技术 电解质 二氧化钛 化学工程 光电子学 化学 电极 催化作用 有机化学 电气工程 物理化学 工程类 冶金
作者
Yameng Ren,Dan Zhang,Jiajia Suo,Yiming Cao,Felix T. Eickemeyer,Nick Vlachopoulos,Shaik M. Zakeeruddin,Anders Hagfeldt,Michaël Grätzel
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:613 (7942): 60-65 被引量:348
标识
DOI:10.1038/s41586-022-05460-z
摘要

Dye-sensitized solar cells (DSCs) convert light into electricity using photosensitizers adsorbed on the surface of nanocrystalline mesoporous titanium dioxide (TiO2) films along with electrolytes or solid charge-transport materials1-3. They possess many features including transparency, multicolor and low-cost fabrication, and are being deployed in glass facades, skylights and greenhouses4. Recent development of sensitizers5-10, redox mediators11-13 and device structures14 has improved the performance of DSCs, particularly under ambient light conditions14-17. To further enhance its efficiency, it is pivotal to control the assembly of dye molecules on the surface of TiO2 that favors charge generation. Here, we report a route of pre-adsorbing a monolayer of a hydroxamic acid derivative on the surface of TiO2 to improve the dye molecular packing and photovoltaic performance of two newly-designed co-adsorbed sensitizers that harvests light quantitatively across the entire visible domain. The best performing cosensitized solar cells exhibited a power conversion efficiency (PCE) of 15.2% (independently confirmed 15.2%) under standard air mass 1.5 global simulated sunlight, and showed long-term operational stability (500 hours). Devices with a larger active area of 2.8 cm2 exhibited PCE of 28.4 % to 30.2 % over a wide range of ambient light intensities along with high stability. Our findings pave the way for facile access to high performance DSCs and offer promising prospects for applications as power supply and battery replacement for low-power electronic devices18-20 that use ambient light as their energy source.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
乐山大辣椒完成签到,获得积分20
刚刚
动听无声发布了新的文献求助10
1秒前
TONONO完成签到,获得积分10
1秒前
马不停蹄发布了新的文献求助10
1秒前
乐观的灭绝完成签到,获得积分10
1秒前
蕃茄可乐完成签到 ,获得积分10
2秒前
浮游应助星回采纳,获得10
3秒前
找KGO发布了新的文献求助10
3秒前
思源应助找文献呢采纳,获得10
4秒前
5秒前
Hello应助ROSEANNE采纳,获得10
6秒前
7秒前
Qingyong21发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
浩银发布了新的文献求助20
11秒前
12秒前
阿白完成签到,获得积分10
12秒前
马不停蹄完成签到,获得积分10
12秒前
FashionBoy应助风趣的梦易采纳,获得10
12秒前
siiifang完成签到 ,获得积分10
12秒前
456发布了新的文献求助20
13秒前
鱼鱼色完成签到 ,获得积分10
14秒前
结实星星发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
不懈奋进应助司忆采纳,获得40
16秒前
sunshine完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
Mandy完成签到 ,获得积分10
19秒前
Serena发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
月亮发布了新的文献求助10
20秒前
找KGO完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
123发布了新的文献求助10
23秒前
许译匀发布了新的文献求助10
23秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
能干冰露完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 9000
Encyclopedia of the Human Brain Second Edition 8000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5680022
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4995227
关于积分的说明 15171337
捐赠科研通 4839788
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2593645
邀请新用户注册赠送积分活动 1546635
关于科研通互助平台的介绍 1504749