Published June 12, 2019 | Version v1
Publication Open

Preparation of Nano-Ag-TiO<sub>2</sub> Composites by Co-60 Gamma Irradiation to Enhance the Photocurrent of Dye-Sensitized Solar Cells

Creators

  • 1. Ho Chi Minh City University of Science
  • 2. Vietnam National University Ho Chi Minh City
  • 3. Vietnam Atomic Energy Instiute

Description

Nano-silver-titanium dioxide (Ag-TiO 2 ) composites were prepared from commercial TiO 2 (P25, Degussa) and silver nitrate (AgNO 3 ) by gamma Co-60 irradiation method with various initial concentrations of AgNO 3 . The nano-AgTiO 2 composites are utilized as the photoanode for dye-sensitized solar cells (DSCs). Under full sunlight illumination (1000 W/m 2 , AM 1.5), the efficiency of DSCs has improved significantly despite the Ag content of below 1%. The DSC—assembled with 0.75 Ag-TiO 2 (0.75% Ag) photoanode—showed that the photocurrent was significantly enhanced from 8.1 mA.cm −2 to 9.5 mA.cm −2 compared to the DSCs using bared TiO 2 photoanode. The unchanged open-circuit voltage resulted in the overall energy conversion efficiency to be increased by 25% from 3.75% to 4.86%. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) analysis showed that the charge transfer resistance is reduced when increasing Ag content, demonstrating that the charge transfer at TiO 2 /dye interface was enhanced in the presence of silver nanoparticles.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تحضير مركبات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي الفضي (Ag - TiO 2) من TiO 2 التجاري (P25، Degussa) ونترات الفضة (AgNO 3 ) بواسطة طريقة تشعيع جاما Co -60 بتركيزات أولية مختلفة من AgNO 3 . يتم استخدام المركبات النانوية AgTiO 2 كقطب ضوئي للخلايا الشمسية المحسسة للصبغة (DSCs). تحت إضاءة أشعة الشمس الكاملة (1000 واط/م 2 ، AM 1.5)، تحسنت كفاءة DSCs بشكل ملحوظ على الرغم من أن محتوى Ag أقل من 1 ٪. أظهر DSC - الذي تم تجميعه مع 0.75 Ag - TiO 2 (0.75 ٪ Ag) photanode أن المضخم الضوئي قد تم تحسينه بشكل كبير من 8.1 mA.cm −2 إلى 9.5 mA.cm −2 مقارنة بـ DSCs باستخدام ضوئي TiO 2 عاري. أدى عدم تغيير جهد الدائرة المفتوحة إلى زيادة كفاءة تحويل الطاقة الإجمالية بنسبة 25 ٪ من 3.75 ٪ إلى 4.86 ٪. أظهر تحليل مطياف المعاوقة الكهروكيميائية (EIS) أن مقاومة نقل الشحنة تنخفض عند زيادة محتوى Ag، مما يدل على أن نقل الشحنة في واجهة TiO 2 /Dye قد تم تعزيزه في وجود جسيمات فضية نانوية.

Translated Description (French)

Des composites nano-argent-dioxyde de titane (Ag-TiO 2 ) ont été préparés à partir de TiO 2 commercial (P25, Degussa) et de nitrate d'argent (AgNO 3 ) par une méthode d'irradiation gamma Co-60 avec diverses concentrations initiales de AgNO 3 . Les composites nano-AgTiO 2 sont utilisés comme photoanode pour les cellules solaires sensibilisées aux colorants (DSC). Sous un éclairage en plein soleil (1000 W/m 2 , AM 1,5), l'efficacité des DSC s'est considérablement améliorée malgré une teneur en Ag inférieure à 1 %. Le DSC assemblé avec une photoanode 0,75 Ag-TiO 2 (0,75 % Ag) a montré que le photocourant était significativement amélioré de 8,1 mA.cm −2 à 9,5 mA.cm −2 par rapport aux DSC utilisant une photoanode TiO 2 dénudée. La tension en circuit ouvert inchangée a entraîné une augmentation de 25 % de l'efficacité globale de conversion d'énergie, qui est passée de 3,75 % à 4,86 %. L'analyse par spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS) a montré que la résistance au transfert de charge est réduite lors de l'augmentation de la teneur en Ag, démontrant que le transfert de charge à l'interface TiO 2 /colorant était amélioré en présence de nanoparticules d'argent.

Translated Description (Spanish)

Se prepararon compuestos de nano-dióxido de titanio-plata (Ag-TiO 2 ) a partir de Tío 2 comercial (P25, Degussa) y nitrato de plata (AgNO 3 ) mediante el método de irradiación gamma Co-60 con diversas concentraciones iniciales de AgNO 3 . Los compuestos nano-AgTiO 2 se utilizan como fotoánodo para células solares sensibilizadas con colorante (DSC). A plena luz del sol (1000 W/m 2 , AM 1.5), la eficiencia de las DSC ha mejorado significativamente a pesar del contenido de Ag inferior al 1%. El DSC ensamblado con fotoánodo de 0.75 Ag-TiO 2 (0.75% Ag) mostró que la fotocorriente mejoró significativamente de 8.1 mA.cm −2 a 9.5 mA.cm −2 en comparación con los DSC que usan fotoánodo de Tío 2 desnudo. El voltaje de circuito abierto sin cambios dio como resultado que la eficiencia general de conversión de energía aumentara en un 25%, de 3,75% a 4,86%. El análisis de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) mostró que la resistencia a la transferencia de carga se reduce al aumentar el contenido de Ag, lo que demuestra que la transferencia de carga en la interfaz Tío 2 /colorante se mejoró en presencia de nanopartículas de plata.

Files

5737952.pdf.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7bd4d12418165e7d48b8e20c84068b71
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحضير مركبات Nano - Ag - TiO<sub> 2</sub> بواسطة تشعيع غاما Co -60 لتعزيز المعالجة الضوئية للخلايا الشمسية المحسسة للصبغة
Translated title (French)
Préparation de composites<sub>Nano-Ag-TiO 2</sub> par irradiation gamma Co-60 pour améliorer le photocourant des cellules solaires sensibilisées au colorant
Translated title (Spanish)
Preparación de compuestos Nano-Ag-TiO<sub>2</sub> mediante irradiación gamma Co-60 para mejorar la fotocorriente de las células solares sensibilizadas con colorante

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2952311944
DOI
10.1155/2019/5737952

Is supplement to
https://openalex.org/W4220682127 (Other)
https://openalex.org/W3102019864 (Other)
https://openalex.org/W2799496045 (Other)
https://openalex.org/W2393847597 (Other)
https://openalex.org/W2365651084 (Other)
https://openalex.org/W2362207763 (Other)
https://openalex.org/W2356192775 (Other)
https://openalex.org/W2352929303 (Other)
https://openalex.org/W2349109239 (Other)
https://openalex.org/W2130501435 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1980216394
  • https://openalex.org/W1985415828
  • https://openalex.org/W1986106286
  • https://openalex.org/W1989020065
  • https://openalex.org/W2006528626
  • https://openalex.org/W2014977056
  • https://openalex.org/W2020519351
  • https://openalex.org/W2023542472
  • https://openalex.org/W2027175628
  • https://openalex.org/W2046123004
  • https://openalex.org/W2046885444
  • https://openalex.org/W2059560345
  • https://openalex.org/W2063080610
  • https://openalex.org/W2064195144
  • https://openalex.org/W2065267018
  • https://openalex.org/W2070842733
  • https://openalex.org/W2073116574
  • https://openalex.org/W2078397940
  • https://openalex.org/W2122385999
  • https://openalex.org/W2327448406
  • https://openalex.org/W2330156665
  • https://openalex.org/W2334815814
  • https://openalex.org/W2508631476
  • https://openalex.org/W2567352593
  • https://openalex.org/W4292053748