journal article·2012-09-13

Efficient Light Harvesting and Charge Collection of Dye-Sensitized Solar Cells with (001) Faceted Single Crystalline Anatase Nanoparticles

Feng Hao, Xiao Wang, Chen Zhou, Xingjian Jiao, Xin Li, Jianbao Li, Hong Lin

The Journal of Physical Chemistry C· Volume 116· Issue 36
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Abstract

With a comparable specific surface area, 17% enhanced dye-loading capacity was observed for the first time in the (001) faceted TiO 2 single crystals compared to that of benchmark P25 nanoparticles, thus generating a significant enrichment in both short-circuit photocurrent density and power conversion efficiency of dye-sensitized solar cells (DSCs). Such a remarkably increased dye-loading capacity was primarily ascribed to the higher density of 5-fold-coordinnated Ti atoms on the (001) surfaces. Furthermore, kinetic studies revealed that such single crystals confer a higher electron lifetime and charge collection efficiency compared with conventional P25 electrode, which might originate from the specific surface configuration in these high energetic facet dominant single crystals. Our study provides straightforward evidence for the superior reactivity of (001) facets and implies that such single TiO 2 crystals with high-energetic facets would be a promising electrode material for DSCs.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: TiO2 Photocatalysis and Solar Cells · Advanced Photocatalysis Techniques · Advanced Nanomaterials in Catalysis

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

State Key Laboratory of New Ceramics & Fine Processing, Department of Material Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Pen-Tung Sah Micro-Nano Technology Research Center, Xiamen University, Xiamen 361005, China

College of Materials Science and Chemical Engineering, Hainan University, Haikou 570228, China

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