PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Effects of Al doping on the morphology of ZnO nanowires and the properties of dye-sensitized solar cells

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wpływ domieszkowania Al na morfologię nanodrutów ZnO i właściwości ogniw słonecznych uświatłoczulonych barwnikiem
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
ZnO nanowire photoanodes were prepared by a simple chemical bath method. The influence of doping Al into ZnO seed layer, dipping times of seed layers and the growth times of ZnO nanowires on the morphology of ZnO nanowires and photoelectric performance of dye-sensitized solar cells were mainly investigated. The results showed that when the ZnO seed layer was doped with 9 at.% Al, both dipping times of seed layer solution and growth times of films were 9; ZnO photoanodes with nanowires and nanosheets composite structure were obtained. The length of the ZnO nanowires reached about 15μm. The power conversion efficiency, open circuit voltage, short-circuit photocurrent density and fill factor of the corresponding cells were 2.36%, 0.66 V, 5.28 mA•cm-2, and 0.62, respectively.
PL
Fotoanody zbudowane z nanodrutów ZnO zostały przygotowane prostą metodą kąpieli chemicznej. Badano głównie wpływ domieszkowania Al warstwy zarodkowej ZnO, czasu zanurzenia warstw zarodkowych i czasu wzrostu nanodrutów ZnO na morfologię nanodrutów ZnO i parametry fotoelektryczne ogniw słonecznych uświatłoczulonych barwnikiem. Wyniki pokazały, że gdy warstwa zaszczepiająca ZnO była domieszkowana 9% at. Al, zarówno czasy zanurzania w roztworze zaszczepiającym warstwę, jak i czasy wzrostu filmów wynosiły 9; otrzymano wówczas fotoanody ZnO z nanodrutami i strukturą kompozytową nanoskładników. Długość nanodrutów ZnO osiągnęła około 15 μm. Efektywność konwersji mocy, napięcie w obwodzie otwartym, gęstość zwarciowa fotoprądu i współczynnik wypełnienia odpowiednich ogniw wynosiły odpowiednio 2,36%, 0,66 V, 5,28 mA•cm-2 i 0,62.
Rocznik
Strony
334--340
Opis fizyczny
Bibliogr. 23 poz., rys., tab.
Twórcy
  • Department of Material Science and Engineering, Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen, China, 333403
autor
  • Department of Material Science and Engineering, Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen, China, 333403
autor
  • Department of Material Science and Engineering, Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen, China, 333403
Bibliografia
  • [1] O'regan, B., Grätzel, M.: A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films, Nature, 353, (1991), 737-740.
  • [2] Kakiage, K., Aoyama, Y., Yano, T., et al.: Highly-efficient dye-sensitized solar cells with collaborative sensitization by silyl-anchor and carboxy-anchor dyes, Chem. Comm., 51, 88, (2015), 15894-15897.
  • [3] Ko, S. H., Lee. D., Kang, H. W., et al.: Nanoforest of hydrothermally grown hierarchical ZnO nanowires for a high efficiency dye-sensitized solar cell, Nano Lett., 11, 2, (2011), 666-671.
  • [4] Sabu, T., Sakho E. H. M., Kalarikkal, N., Oluwatobi, S. O., Wu J., (eds.): Nanomaterials for Solar Cell Applications, Elsevier, Matthew Deans, 2019.
  • [5] Boro, Bibha, Gogoi, B., Rajbongshi, B. M., Ramchiary, A.: Nano-structured TiO2/ZnO nanocomposite for dye-sensitized solar cells application: A review, Renew. Sust. Ener. Rev., 81, (2018), 2264–2270.
  • [6] Guo, H., He, X., Hu, C., et al.: Effect of Particle Size in Aggregates of ZnO-Aggregate-Based Dye-Sensitized Solar Cells, Electrochimica Acta, 120, (2014), 23-29.
  • [7] Paja, M., Muthukumarasamy, N., et al.: Studies on bundle like ZnO nanorods for solar cell applications, Solar Energy, 106, 2014, 129-135.
  • [8] Meng, Y., Lin, Y., Lin, Y., et al.: Preparation and surface modification of hierarchical nanosheets-based ZnO microstructures for dye-sensitized solar cells, J. Solid State Chem., 210, 1, (2014), 160-165.
  • [9] Umar, A., Akhtar, M. S., Almas, T., et al.: Direct Growth of Flower-Shaped ZnO Nanostructures on FTO Substrate for Dye-Sensitized Solar Cells, Crystals, 9, (2019), 405.
  • [10] Ng, H. T., Li, J., Smith, M. K., et al.: Growth of epitaxial nanowires at the junctions of nanowalls, Science, 300, (2003), 1249.
  • [11] Chen, L. Y., Yin, Y. T.: Hierarchically assembled ZnO nanoparticles on high diffusion coefficient ZnO nanowire arrays for high effiency dye-sensitized solar cells, Nanoscale, 2013, 5, 1777-1780.
  • [12] Lamberti, A., Gazia R., Sacco, A., Bianco, S., Quaglio, M., Chiodoni, A., Tresso, E., Pirri, C. F.: Coral-shaped ZnO nanostructures for dye-sensitized solar cell photoanodes, Progress in Photovoltaics, 22, 2014, 189-197.
  • [13] Baviskar, P., Gore, R., Ennaoui, A., et al.: Cactus architecture of ZnO nanoparticles network through simple wet chemistry: Efficiency dye-sensitized solar cells, Mater. Lett., 116, (2014), 91-93.
  • [14] Zheng, Y. Z., Ding, H., Liu, Y., et al.: In situ hydrothermal growth of hierarchical ZnO nanourchin for high-efficiency dye-sensitized solar cells, J. Power Sources, 254, (2014), 153-160.
  • [15] Tian, J., Zhang, Q., Uchaker, E., et al.: Constructing ZnO nanorod array photoelectrodes for highly efficient quantum dot sensitized solar cells, J. Mater. Chem. A, 1, 23, (2013), 6770-6775.
  • [16] Xu, C., Wu, J., Desai, U. V., et al.: Multilayer assembly of nanowire arrays for dye-sensitized solar cells, J. Am. Chem. Soc., 133, 21, (2011), 8122-8125.
  • [17] Xu, C., Shin, P., Cao, L., et al.: Preferential growth of long ZnO nanowire array and its application in dye-sensitized solar cells, J. Phys. Chem. C, 114, 1, (2009), 125-129.
  • [18] Huang J, Lin Z, Huang F, et al.: Effect of Surface Etching on the Efficiency of ZnO-Based Dye-Sensitized Solar Cells, Langmuir, 26, 10, (2010), 7153–7156
  • [19] Zhuang, S., Lu, M., Zhou, N., et al.: Cu modified ZnO nanoflowers as photoanode material for highly efficient dye sensitized solar cells, Electrochimica Acta, 294, (2019), 28-37.
  • [20] Rajan, P. M. , Babu, R., Vasudevan, K., et al.: Enhanced Efficiency of Dye-Sensitized Solar Cells Based on Polyol-Synthesized Nickel-Zinc Oxide Compositess, J. Electr. Mater., 48, 1, (2018), 252–260.
  • [21] Yun, S., Lee, J., Chung, J., et al.: Improvement of ZnO nanorod-based dye-sensitized solar cell efficiency by Al-doping, J. Phys. Chem. Solids, 71, 12, (2010), 1724-1731.
  • [22] Kim, K. H., Utashiro, K., Abe, Y., et al.: Structural properties of zinc oxide nanorods grown on Al-doped zinc oxide seed layer and their applications in dye-sensitized solar cells, Materials, 7, 4, (2014), 2522-2533.
  • [23] Wang, Y. X., Shen, Z. C., Huang, D. D., et al.: High-performance ZnO nanosheets/nanocrystalline aggregates, composite photoanode film in dye-sensitized solar cells, Mater. Lett., 214, (2018), 88-90.
Uwagi
PL
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-c005aa86-1612-4e34-907c-de8bbff342b7
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.