journal article·2020-09Open access

Current Challenges in the Development of Quantum Dot Sensitized Solar Cells

Iván Mora‐Seró

Advanced Energy Materials· Volume 10· Issue 33

Abstract

Abstract Quantum dot sensitized solar cells (QDSSCs) have experienced a continuous performance growth in the past years presenting a photoconversion efficiency >13%. QDSSCs constitute a smart approach to take advantage of the properties of semiconductor quantum dots (QDs), mitigating the transport constrains. In contrast with other QD solar cell configurations, for QDSSCs, the record efficiencies have been reported with Pb and Cd‐free based sensitizers. The development of techniques in order to provide photoanodes with very high QD loading and the discovery of new electrolytes, including all solid configurations, are the most important future challenges that this technology must address to further increase cell performance and stability.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: TiO2 Photocatalysis and Solar Cells · Advanced Photocatalysis Techniques · Quantum Dots Synthesis And Properties

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

Affiliations

Institute of Advanced Materials (INAM) Universitat Jaume I Castellón de la Plana Castelló 12071 Spain

Funding

European Research Council · Generalitat Valenciana

References (57)

Show source-provided references
1. Alivisatos A. P. · Science · 1996 · 271 · 93310.1126/science.271.5251.933 ↗
2. Pu Y. · Ind. Eng. Chem. Res. · 2018 · 57 · 179010.1021/acs.iecr.7b04836 ↗
3. Graetzel M. · Nature · 2012 · 488 · 30410.1038/nature11476 ↗
4. Litvin A. P. · J. Mater. Chem. A · 2017 · 5 · 1325210.1039/C7TA02076G ↗
5. Owen J. · J. Am. Chem. Soc. · 2017 · 139 · 1093910.1021/jacs.7b05267 ↗
6. Lu H. · Energy Environ. Sci. · 2020
7. Bisquert J. · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 810610.1021/jp0359283 ↗
8. Carey G. H. · Chem. Rev. · 2015 · 115 · 1273210.1021/acs.chemrev.5b00063 ↗
9. O' Regan B. · Nature · 1991 · 353 · 73710.1038/353737a0 ↗
10. Zaban A. · Langmuir · 1998 · 14 · 315310.1021/la9713863 ↗
11. Sambur J. B. · Science · 2010 · 330 · 6310.1126/science.1191462 ↗
12. Semonin O. E. · Science · 2011 · 334 · 153010.1126/science.1209845 ↗
13. Hagfeldt A. · Accounts Chem. Res. · 2000 · 33 · 26910.1021/ar980112j ↗
14. Mora‐Seró I. · J. Bisquert J. Phys. Chem. Lett. · 2010 · 1 · 304610.1021/jz100863b ↗
15. Mora‐Seró I. · Nanotechnology · 2008 · 19 · 42400710.1088/0957-4484/19/42/424007 ↗
16. Hodes G. · J. Electrochem. Soc. · 1980 · 127 · 54410.1149/1.2129709 ↗
17. Giménez S. · Nanotechnology · 2009 · 20 · 29520410.1088/0957-4484/20/29/295204 ↗
18. Vogel R. · J. Chem. Phys. · 1994 · 98 · 318310.1021/j100063a022 ↗
19. Vogel R. · Chem. Phys. Lett. · 1990 · 174 · 24110.1016/0009-2614(90)85339-E ↗
20. Diguna L. J. · Appl. Phys. Lett. · 2007 · 91 · 02311610.1063/1.2757130 ↗
21. Niitsoo O. · J. Photochem. Photobiol. A: Chem. · 2006 · 181 · 30610.1016/j.jphotochem.2005.12.012 ↗
22. Lee H. J. · Nano Lett. · 2009 · 9 · 422110.1021/nl902438d ↗
23. Shen Q. · J. Appl. Phys. · 2008 · 103 · 08430410.1063/1.2903059 ↗
24. Hachiya S. · J. Appl. Phys. · 2012 · 111 · 10431510.1063/1.4720468 ↗
25. Mora‐Seró I. · Accounts Chem. Res. · 2009 · 42 · 184810.1021/ar900134d ↗
26. Ren Z. · Chem. Mater. · 2015 · 27 · 839810.1021/acs.chemmater.5b03864 ↗
27. Pan Z. · Chem. Soc. Rev. · 2018 · 47 · 765910.1039/C8CS00431E ↗
28. Gonzalez‐Pedro V. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2013 · 15 · 1383510.1039/c3cp51651b ↗
29. Santra P. K. · J. Am. Chem. Soc. · 2012 · 134 · 250810.1021/ja211224s ↗
30. Zhang Q. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2011 · 13 · 465910.1039/c0cp02099k ↗
31. Giménez S. · J. Appl. Phys. · 2010 · 108 · 06431010.1063/1.3477194 ↗
32. Martínez‐Ferrero E. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2010 · 12 · 281910.1039/b924970b ↗
33. Guijarro N. · J. Phys. Chem. C · 2009 · 113 · 420810.1021/jp808091d ↗
34. Robel I. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 238510.1021/ja056494n ↗
35. Pan Z. · ACS Nano · 2012 · 6 · 398210.1021/nn300278z ↗
36. Wang W. · J. Am. Chem. Soc. · 2019 · 141 · 430010.1021/jacs.8b10901 ↗
37. Pan Z. · Adv. Mater. · 2019 · 31 · 190369610.1002/adma.201903696 ↗
38. Rao H. · J. Mater. Chem. A · 2020 · 8 · 1023310.1039/D0TA03764H ↗
39. Yella A. · Science · 2011 · 334 · 62910.1126/science.1209688 ↗
40. Santra P. K. · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 87710.1021/ja310737m ↗
41. Esparza D. · Electrochim. Acta · 2017 · 247 · 89910.1016/j.electacta.2017.07.060 ↗
42. Wang W. · Adv. Mater. · 2018 · 30 · 170574610.1002/adma.201705746 ↗
43. Blas‐Ferrando V. M. · Adv. Funct. Mater. · 2015 · 25 · 322010.1002/adfm.201500553 ↗
44. Pan Z. · J. Am. Chem. Soc. · 2014 · 136 · 920310.1021/ja504310w ↗
45. Du J. · J. Am. Chem. Soc. · 2016 · 138 · 420110.1021/jacs.6b00615 ↗
46. Jiao S. · J. Chem. Phys. Lett. · 2017 · 8 · 55910.1021/acs.jpclett.6b02864 ↗
47. Du J. · Nat. Energy · 2020 · 5 · 40910.1038/s41560-020-0617-6 ↗
48. Hao M. · Nat. Energy · 2020 · 5 · 7910.1038/s41560-019-0535-7 ↗
49. Jena A. K. · Chem. Rev. · 2019 · 119 · 303610.1021/acs.chemrev.8b00539 ↗
50. Green M. A. · Prog. Photovolt: Res. Appl. · 2020 · 28 · 310.1002/pip.3228 ↗
51. Zhang X. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2013 · 5 · 595410.1021/am400268j ↗
52. Yang Y. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2012 · 4 · 616210.1021/am301787q ↗
53. Du J. · J. Mater. Chem. A · 2015 · 3 · 1709110.1039/C5TA04758G ↗
54. Fabregat‐Santiago F. · J. Am. Chem. Soc. · 2009 · 131 · 55810.1021/ja805850q ↗
55. Yoo S.‐M. · ChemSusChem · 2020
56. Kojima A. · J. Am. Chem. Soc. · 2009 · 131 · 605010.1021/ja809598r ↗
57. Yoo S.‐M. · Joule · 2019 · 3 · 253510.1016/j.joule.2019.07.014 ↗