Nanocomposite‐Enhanced Dye‐Sensitized Solar Cells: A Comprehensive Performance Review
Source abstract
Abstract
Dye‐sensitized solar cells (DSSCs) have emerged as a promising photovoltaic technology, offering low production costs, mechanical flexibility, and suitability for indoor and low‐light applications. Recent advances in nanotechnology have significantly improved their performance, with power conversion efficiencies now exceeding 15% in optimized setups. This review examines how the incorporation of nanocomposite materials—such as TiO 2 , ZnO, SnO 2 , graphene, and quantum dots—enhances key mechanisms in DSSCs, including light absorption, charge transport, and recombination suppression. By evaluating the structural, electrical, and optical contributions of various nanomaterials, this work outlines the material‐level strategies driving efficiency gains and identifies challenges that must be addressed to enable commercial scalability.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: TiO2 Photocatalysis and Solar Cells · Advanced Photocatalysis Techniques · Nanomaterials and Printing Technologies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
School of Energy and Sustainable Resources Engineering College of Interdisciplinary Science and Technology University of Tehran Tehran Iran
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1038/353737a010.1038/353737a0 ↗
2. 10.1016/j.solmat.2023.11220710.1016/j.solmat.2023.112207 ↗
3. 10.1016/j.mser.2008.06.00210.1016/j.mser.2008.06.002 ↗
4. 10.1016/j.optmat.2024.11524210.1016/j.optmat.2024.115242 ↗
5. 10.1039/c4cs00456f10.1039/c4cs00456f ↗
6. 10.1021/nn900324q10.1021/nn900324q ↗
7. 10.1039/b608279c10.1039/b608279c ↗
8. 10.1039/b709316k10.1039/b709316k ↗
9. 10.1002/adma.20080382710.1002/adma.200803827 ↗
10. 10.1039/c2nr31718d10.1039/c2nr31718d ↗
11. 10.1117/1.343667810.1117/1.3436678 ↗
12. 10.1021/jp304845t10.1021/jp304845t ↗
13. 10.1016/j.tsf.2013.10.12910.1016/j.tsf.2013.10.129 ↗
14. 10.1002/adma.20110439910.1002/adma.201104399 ↗
15. Silver Nanoparticles as Nano Antenna for TiO. 2 Activation and Its Application in DSSC for Enhanced Performance, Journal of Theeorical & Applied Physics
16. 10.1016/j.electacta.2009.03.00610.1016/j.electacta.2009.03.006 ↗
17. 10.1016/j.solmat.2025.11367610.1016/j.solmat.2025.113676 ↗
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20. 10.1016/j.solmat.2025.11349610.1016/j.solmat.2025.113496 ↗
21. 10.1016/j.matchemphys.2024.12904910.1016/j.matchemphys.2024.129049 ↗
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24. 10.1016/j.solmat.2022.11200210.1016/j.solmat.2022.112002 ↗
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27. 10.1155/2014/10735210.1155/2014/107352 ↗
28. 10.1002/er.428210.1002/er.4282 ↗
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34. 10.1155/2014/86542310.1155/2014/865423 ↗
35. 10.3390/nano1303046810.3390/nano13030468 ↗
36. 10.1016/j.solmat.2008.11.03010.1016/j.solmat.2008.11.030 ↗
37. 10.1007/s12034-015-0895-y10.1007/s12034-015-0895-y ↗
38. 10.1016/j.solmat.2009.06.02110.1016/j.solmat.2009.06.021 ↗
39. 10.1016/j.spmi.2017.01.00310.1016/j.spmi.2017.01.003 ↗
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43. 10.3389/fenrg.2015.0005010.3389/fenrg.2015.00050 ↗
44. 10.1039/c3nr04170k10.1039/c3nr04170k ↗
45. 10.1002/polb.2322610.1002/polb.23226 ↗
46. 10.4236/ampc.2019.9400410.4236/ampc.2019.94004 ↗
47. 10.1016/j.jallcom.2024.17602410.1016/j.jallcom.2024.176024 ↗
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49. 10.1016/j.jtice.2022.10420510.1016/j.jtice.2022.104205 ↗
50. 10.1016/j.solmat.2022.11181110.1016/j.solmat.2022.111811 ↗
51. 10.1016/j.susmat.2024.e0082610.1016/j.susmat.2024.e00826 ↗
52. 10.1016/j.susmat.2024.e0106710.1016/j.susmat.2024.e01067 ↗
53. 10.1155/2013/76273010.1155/2013/762730 ↗
54. Influence of Nanostructured TiO 2 Film Thickness on Photoelectrode Structure and Performance of Flexible Dye‐Sensitized Solar Cells
55. 10.1039/C5NR06715D10.1039/C5NR06715D ↗
56. 10.1016/j.electacta.2012.07.11410.1016/j.electacta.2012.07.114 ↗
57. 10.1016/j.inoche.2023.11173710.1016/j.inoche.2023.111737 ↗
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59. 10.1016/j.optmat.2024.11570910.1016/j.optmat.2024.115709 ↗
60. 10.1016/j.optmat.2023.11429710.1016/j.optmat.2023.114297 ↗
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69. Hongsith K. · 2015 · 360
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75. 10.1016/j.susmat.2024.e0094810.1016/j.susmat.2024.e00948 ↗
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94. 10.1016/j.solmat.2011.11.04610.1016/j.solmat.2011.11.046 ↗
95. 10.1016/j.solener.2014.01.04110.1016/j.solener.2014.01.041 ↗
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98. 10.1016/j.materresbull.2024.11310810.1016/j.materresbull.2024.113108 ↗
99. 10.1039/d1ma00206f10.1039/d1ma00206f ↗
100. M.Văduva T.Burlănescu andM.Baibarac “Functionalization of Carbon Nanotubes and Graphene Derivatives with Conducting Polymers and Their Applications in Dye‐Sensitized Solar Cells and Supercapacitors ”Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) 2024 https://doi.org/10.3390/polym16010053.10.3390/polym16010053 ↗