Green zinc/galactomannan-based hydrogels push up the photovoltage of quasi solid aqueous dye sensitized solar cells

水溶液 材料科学 自愈水凝胶 色素敏化染料 化学工程 光伏系统 化学 高分子化学 有机化学 冶金 物理化学 工程类 电极 生物 电解质 生态学
作者
Ana Yancy Segura Zarate,Lorenzo Gontrani,Simone Galliano,Erwin Bauer,Domenica Donia,Claudia Barolo,Matteo Bonomo,Marilena Carbone
出处
期刊:Solar Energy [Elsevier BV]
卷期号:272: 112460-112460 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.solener.2024.112460
摘要

In the present work, we implement environmentally friendly water-based Quasi-Solid Electrolytes (QSE) for Dye Sensitized Solar Cells (DSSCs), displaying an unprecedent open circuit voltage (VOC) as high as 750 mV. The production of the hydrogel for QSE-DSSCs is achieved by exploiting the concept of fully green design and fabrication, through the selection of components such as the natural polysaccharide galactomannan (GM), biocompatible zinc salts, and the employment of eco-friendly synthetic procedures to produce the hybrid gelating agents. In the process, moderate temperature (<40 °C), only aqueous solutions are employed, and, at most, ethanol is used in some phases of the procedure. Depending on the type of the initial salt, either zinc hydroxysulfate lamellae or zinc oxide nanoparticles are created within the gel matrix, with a more extended nanoporous structure in the latter case. The nanostructures and the gels are investigated by multiple techniques, including X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR), scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetric analysis (TGA). Upon ensuing addition of I-/I3- redox mediator and assembling of the device, state-of-the-art aqueous QSE-DSSCs are achieved. The latter couples a 2 % efficiency (limited by charge diffusion as proved by Electrochemical Impedance Spectroscopy) with a good Average Visible Transmittance (AVT), and Light Utilization Efficiency (LUE), a couple of coveted features in wave-selective or semi-transparent devices. Finally, Linear Response-Time Dependent DFT (LR-TDDFT) simulations are carried out on a model iodine/iodide layered zinc hydroxy sulphate structure towards a better understanding of the mechanism responsible for the high AVT.
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
sunnyAM3发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
思源应助乐鱼采纳,获得10
2秒前
2秒前
小白完成签到,获得积分10
2秒前
iu发布了新的文献求助10
2秒前
ycy完成签到 ,获得积分10
4秒前
mage发布了新的文献求助10
5秒前
Stting完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
7秒前
自然秋双完成签到 ,获得积分10
7秒前
tianshanfeihe关注了科研通微信公众号
7秒前
无语完成签到 ,获得积分10
7秒前
机灵富发布了新的文献求助10
8秒前
小蘑菇应助zws采纳,获得10
10秒前
11秒前
斯文败类应助mage采纳,获得10
11秒前
徐翩跹发布了新的文献求助10
11秒前
白潇潇完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
科研通AI5应助汤姆采纳,获得10
14秒前
14秒前
机灵富完成签到,获得积分20
15秒前
天天快乐应助甩看文献采纳,获得10
15秒前
plh完成签到,获得积分10
15秒前
酷小裤发布了新的文献求助10
16秒前
Wency完成签到,获得积分10
17秒前
plh发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI5应助zyw采纳,获得10
19秒前
20秒前
徐翩跹完成签到,获得积分10
20秒前
乔树伟完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
大模型应助酷小裤采纳,获得10
25秒前
成就的凡松完成签到,获得积分10
26秒前
wwl发布了新的文献求助10
27秒前
甩看文献发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3740133
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3283079
关于积分的说明 10033717
捐赠科研通 2999959
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1646230
邀请新用户注册赠送积分活动 783441
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 750374