Nanoparticulate Dye-Semiconductor Hybrid Materials Formed by Electrochemical Self-Assembly as Electrodes in Photoelectrochemical Cells

0331633 - ÚFCH JH 2010 RIV DE eng J - Journal Article
Nonomura, K. - Loewenstein, T. - Michaelis, E. - Kunze, P. - Schiek, M. - Reemts, J. - Iwaya, M. Y. - Wark, M. - Rathouský, Jiří - Al-Shamery, K. - Kittel, A. - Parisi, J. - Wöhrle, D. - Yoshida, T. - Schlettwein, D.
Nanoparticulate Dye-Semiconductor Hybrid Materials Formed by Electrochemical Self-Assembly as Electrodes in Photoelectrochemical Cells.
[Nanočásticové hybridní materiály typu barvivo-polovodič vytvořené elektrochemickým samouspořádáním jako elektrody ve fotoelektrochemických článcích.]
Zeitschrift fuer Naturforschung. Section A: a Journal of Physical Sciences. Roč. 64, 7-8 (2009), s. 518-530. ISSN 0932-0784. E-ISSN 1865-7109
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : electrodeposition * photosensitization * film growth * adsorption
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 0.850, year: 2009

Dye-sensitized zinc oxide thin films were prepared, characterized and optimized for applications as photoelectrochemically active electrodes. Conditions were established under which crystalline thin films of ZnO with a porous texture were formed by electrochemically induced crystallization controlled by structure-directing agents (SDA). Dye molecules were adsorbed either directly as SDA during this preparation step or, preferably, following desorption of a SDA. The external quantum efficiency (IPCE) could thereby be increased significantly. Particular emphasis was laid on dye molecules that absorb in the red part of the visible spectrum. Model experiments under ultrahigh vacuum (UHV) conditions with dye molecules adsorbed on defined crystal planes of single crystals aimed at a deeper understanding of the coupling of the chromophore electronic pi-system within molecular aggregates and to the semiconductor surface.

Tenké filmy oxidu zinečnatého senzibilizované barvivy byly připraveny, charakterizovány a optimalizovány pro aplikace jako fotoelektrochemické aktivní elektrody. Byly zjištěny podmínky, za nichž vznikají porézní krystalické tenké filmy ZnO elektrochemicky indukovanou krystalizací usměrňovanou činidlem řídícím strukturu. Molekuly barviv byly adsorbovány buďto přímo jako činidlo řídící strukturu již během preparačního kroku, nebo raději po desorpci tohoto činidla. Tím mohla být významně zvýšena vnější kvantová účinnost (IPCE). Zvláštní důraz byl kladen na molekuly barviv, která absorbují v červené části viditelného spektra. Modelové experimenty za podmínek ultravysokého vakua s molekulami barviv adsorbovanými na definovaných krystalických plochách monokrystalů byly zaměřeny na hlubší porozumění interakcím elektronických π-systémů chromoforů v molekulárních agregátech a s povrchem polovodiče.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0177099