Towards high-performance dye-sensitized solar cells by utilizing reduced graphene oxide-based composites as potential alternatives to conventional electrodes: A review
Notice bibliographique
Résumé
Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have recently emerged as one of the most promising new-generation photovoltaic devices due to their facile fabrication protocols, capacity to operate under diffuse light, and low-impact on the environment. However, their low power conversion efficiency (∼15.2%) hinders practical applications. This is primarily owing to ineffective dyes, significant recombination at solid/liquid interfaces, and limitations of TiO 2 , the conventional photoanode material, especially poor light harvesting and electron transport. Moreover, Pt, the traditional counter electrode material, is costly and unstable due to its scarcity and low corrosion resistance to I 3 ˉ, respectively. This increases the device cost and shortens its lifespan. Inspired by this, current research interests have shifted their focus from traditional materials to low-cost alternatives, including metal oxides, metal chalcogenides and perovskites, which offer competitive photovoltaic performance. Nonetheless, these alternative materials exhibit relatively low electrical conductivity, which compromises device performance. Thus, to improve device efficiency and sustainability, these materials have recently been coupled with highly conductive and stable carbon nanomaterials, particularly graphene-based materials. Among them, reduced graphene oxide (rGO) has been more appealing due to its compatibility with low-cost solution processing. Therefore, this review highlights the recent advances in DSSC efficiency and sustainability made over the last five-years (2020–2024) by developing TiO 2 -free photoanodes and Pt-free counter electrodes, in particular, by introducing rGO into metal oxides, metal chalcogenides and perovskites. Challenges and future directions for fabricating TiO 2 - and Pt-free DSSCs are discussed to close the gap between emerging nanomaterials and their traditional counterparts, thereby setting the stage for commercialization. • TiO 2 ineffectively absorbs visible light and is susceptible to high recombination. • Pt is costly and has poor stability due to its low corrosion resistance to I 3 ˉ • Metal oxides, chalcogenides or perovskites exhibit competitive device performance. • Reduced graphene oxide (rGO) increases conductivity and stability of electrodes. • rGO/Metal oxide, chalcogenide or perovskite composites can replace TiO 2 and Pt.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».