Functionalized carbon dots on TiO₂ for perovskite photovoltaics and stable photoanodes for water splitting
Ansón-Casaos, Alejandro (Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Espanya). Instituto de Carboquímica)
Hernández Ferrer, Javier (Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Espanya). Instituto de Carboquímica)
Vallan, Lorenzo (Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Espanya). Instituto de Carboquímica)
Xie, Haibing (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Lira-Cantu, Monica (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Benito, Ana M (Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Espanya). Instituto de Carboquímica)
Maser, Wolfgang K. (Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Espanya). Instituto de Carboquímica)

Data:	2020
Resum:	Various types of fluorescent carbon nanoparticles, often called carbon dots (CDs), are synthesized by different polycondensation methods: microwave irradiation, hydrothermal conditions or solution chemistry at ambient temperature with subsequent chemical functionalization. The CDs are deposited on TiO films to be probed as electron transport layers in perovskite photovoltaics and the anode for photoelectrochemical water splitting. Nitrogen CDs, which do not contain oxygen, lead to an increase of around 50 mV in the open circuit voltage of perovskite solar cells. All the CD types produce an improved photocurrent in water splitting, particularly CDs that are functionalized with thiol groups and butyl chains. It is demonstrated that the modified electrode is stable under continuous operation. Other electrochemical characteristics of the electrode, such as the voltammogram shape, onset potentials and open circuit potentials, remain nearly unchanged upon the deposition of CDs. Only the incident photon to current conversion efficiency improves clearly, extending the absorption range by around 20 nm towards longer wavelengths. This study provides new data about mechanisms and electrode arrangements for improving the performance of n-type semiconductors in photovoltaic cells and photoelectrochemical hydrogen production.
Ajuts:	Ministerio de Economía y Competitividad ENE 2016-79282-C5-1-R
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió sotmesa a revisió
Matèria:	Titanium dioxide ; Carbon nanoparticle ; Solar energy ; Renewable hydrogen ; Sustainability
Publicat a:	International journal of hydrogen energy, Available online 1 April 2020, ISSN 0360-3199

DOI: 10.1016/j.ijhydene.2020.03.077

Preprint 27 p, 3.0 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats