Published October 1, 2019
| Version v1
Publication
Open
Efficient photocatalysis through conductive polymer coated FTO counter electrode in platinum free dye sensitized solar cells
- 1. University of Peshawar
- 2. University of Exeter
- 3. Technische Universität Braunschweig
Description
Platinum-free counter electrodes are crucial for developing cost effective solar energy harvesting technology. We describe here the fabrication of efficient platinum free FTO counter electrodes for dye sensitized solar cells based on pristine polyaniline, polyaniline doped with sulfuric acid, ammonuim lauryl sulfate, as well as binary doped with sulfuric acid and ammonium lauryl sulphate. The characteristics of these counter electrodes were analyzed using cyclic voltammetry, photocurrent density–voltage and electrochemical impedance spectroscopy measurements. At optimized fabrication conditions, the counter electrode shows significantly high photoelectric conversion efficiency of 4.54% compared to 4.03% for reference platinum counter electrode. Charge transfer resistance at the interface between electrolyte and counter-electrode is also decreased for the optimized polyaniline based counter electrode. Furthermore, the device presented characteristics of multiple start/stop ability and fast activity. The simple preparation procedure, low cost and improved photoelectric properties permit fabricated counter electrode to be a reliable alternative for dye sensitized solar cells.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعد الأقطاب الكهربائية المضادة الخالية من البلاتين أمرًا بالغ الأهمية لتطوير تقنية حصاد الطاقة الشمسية الفعالة من حيث التكلفة. نحن نصف هنا تصنيع أقطاب مضادة خالية من البلاتين FTO للخلايا الشمسية الحساسة للصبغة على أساس البولي أنيلين البكر، والبولي أنيلين المخدر بحمض الكبريتيك، وكبريتات الأمونيوم لوريل، وكذلك ثنائي المخدر بحمض الكبريتيك وكبريتات الأمونيوم لوريل. تم تحليل خصائص هذه الأقطاب الكهربائية المضادة باستخدام قياسات الفولتية الدورية، وكثافة الفلطية الضوئية، وقياسات طيف المعاوقة الكهروكيميائية. في ظروف التصنيع المثلى، يُظهر القطب العكسي كفاءة تحويل كهروضوئية عالية بشكل ملحوظ بنسبة 4.54 ٪ مقارنة بنسبة 4.03 ٪ للقطب العكسي البلاتيني المرجعي. يتم أيضًا تقليل مقاومة نقل الشحن عند الواجهة بين الإلكتروليت والإلكترود المضاد للقطب المضاد المحسن القائم على البولي يانيلين. علاوة على ذلك، قدم الجهاز خصائص القدرة المتعددة على البدء/الإيقاف والنشاط السريع. يسمح إجراء التحضير البسيط والتكلفة المنخفضة والخصائص الكهروضوئية المحسنة للقطب المضاد المصنع بأن يكون بديلاً موثوقًا للخلايا الشمسية الحساسة للصبغة.Translated Description (French)
Les contre-électrodes sans platine sont cruciales pour le développement d'une technologie rentable de récupération de l'énergie solaire. Nous décrivons ici la fabrication de contre-électrodes FTO efficaces sans platine pour les cellules solaires sensibilisées aux colorants à base de polyaniline vierge, de polyaniline dopée à l'acide sulfurique, d'ammonuim lauryl sulfate, ainsi que de binaires dopés à l'acide sulfurique et au lauryl sulfate d'ammonium. Les caractéristiques de ces contre-électrodes ont été analysées à l'aide de mesures de voltamétrie cyclique, de densité de courant photoélectrique-tension et de spectroscopie d'impédance électrochimique. Dans des conditions de fabrication optimisées, la contre-électrode présente un rendement de conversion photoélectrique significativement élevé de 4,54 % par rapport à 4,03 % pour la contre-électrode en platine de référence. La résistance de transfert de charge à l'interface entre l'électrolyte et la contre-électrode est également diminuée pour la contre-électrode à base de polyaniline optimisée. En outre, le dispositif présentait des caractéristiques de capacité de démarrage/arrêt multiple et d'activité rapide. La procédure de préparation simple, le faible coût et les propriétés photoélectriques améliorées permettent à la contre-électrode fabriquée d'être une alternative fiable pour les cellules solaires sensibilisées aux colorants.Translated Description (Spanish)
Los contraelectrodos sin platino son cruciales para desarrollar una tecnología rentable de recolección de energía solar. Describimos aquí la fabricación de contraelectrodos de FTO sin platino eficientes para células solares sensibilizadas con colorantes a base de polianilina prístina, polianilina dopada con ácido sulfúrico, lauril sulfato de amonio, así como binaria dopada con ácido sulfúrico y lauril sulfato de amonio. Las características de estos contraelectrodos se analizaron utilizando mediciones de voltametría cíclica, densidad de fotocorriente-voltaje y espectroscopía de impedancia electroquímica. En condiciones de fabricación optimizadas, el contraelectrodo muestra una eficiencia de conversión fotoeléctrica significativamente alta de 4.54% en comparación con 4.03% para el contraelectrodo de platino de referencia. La resistencia de transferencia de carga en la interfaz entre el electrolito y el contraelectrodo también disminuye para el contraelectrodo optimizado a base de polianilina. Además, el dispositivo presentó características de capacidad de arranque/parada múltiple y actividad rápida. El procedimiento de preparación simple, el bajo costo y las propiedades fotoeléctricas mejoradas permiten que el contraelectrodo fabricado sea una alternativa confiable para las células solares sensibilizadas con colorantes.Files
150911019.pdf
Files
(4.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9ea5e8eace6fd85ef3cded11858d1daa
|
4.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التحفيز الضوئي الفعال من خلال القطب المضاد FTO المطلي بالبوليمر الموصل في الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة الخالية من البلاتين
- Translated title (French)
- Photocatalyse efficace grâce à une contre-électrode FTO revêtue de polymère conducteur dans des cellules solaires sensibilisées au colorant sans platine
- Translated title (Spanish)
- Fotocatálisis eficiente a través del contraelectrodo FTO recubierto de polímero conductor en células solares sensibilizadas con colorante sin platino
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2957194008
- DOI
- 10.1016/j.electacta.2019.07.055
References
- https://openalex.org/W1183979623
- https://openalex.org/W1908716646
- https://openalex.org/W1974788729
- https://openalex.org/W1975983757
- https://openalex.org/W1977474754
- https://openalex.org/W1980369156
- https://openalex.org/W1980627468
- https://openalex.org/W1982204383
- https://openalex.org/W1995351844
- https://openalex.org/W1996772226
- https://openalex.org/W2006748158
- https://openalex.org/W2012394087
- https://openalex.org/W2012394500
- https://openalex.org/W2013050193
- https://openalex.org/W2018330485
- https://openalex.org/W2033678634
- https://openalex.org/W2046806970
- https://openalex.org/W2050352398
- https://openalex.org/W2053844885
- https://openalex.org/W2067849666
- https://openalex.org/W2079608112
- https://openalex.org/W2081612519
- https://openalex.org/W2081915251
- https://openalex.org/W2089279243
- https://openalex.org/W2096689224
- https://openalex.org/W2102802079
- https://openalex.org/W2106385974
- https://openalex.org/W2123580973
- https://openalex.org/W2124810131
- https://openalex.org/W2126297977
- https://openalex.org/W2132085744
- https://openalex.org/W2142030568
- https://openalex.org/W2144048215
- https://openalex.org/W2146157520
- https://openalex.org/W2173267916
- https://openalex.org/W2177386927
- https://openalex.org/W2193438208
- https://openalex.org/W2196586338
- https://openalex.org/W2318385910
- https://openalex.org/W2327241762
- https://openalex.org/W2327336888
- https://openalex.org/W2338007946
- https://openalex.org/W2343538423
- https://openalex.org/W2409431102
- https://openalex.org/W2463775467
- https://openalex.org/W2478384333
- https://openalex.org/W2541804492
- https://openalex.org/W2554033222
- https://openalex.org/W2557531316
- https://openalex.org/W2559250274
- https://openalex.org/W2568516920
- https://openalex.org/W2593671509
- https://openalex.org/W2610105190
- https://openalex.org/W2611722438
- https://openalex.org/W2617776991
- https://openalex.org/W2624734475
- https://openalex.org/W2745464750
- https://openalex.org/W2761877268
- https://openalex.org/W2763453308
- https://openalex.org/W2781985196
- https://openalex.org/W2782982401
- https://openalex.org/W2790567618
- https://openalex.org/W2791140205
- https://openalex.org/W2791791818
- https://openalex.org/W2800787510
- https://openalex.org/W2926195208
- https://openalex.org/W2926886751