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Hydrothermal Synthesis of Aqueous-Soluble Copper Indium Sulfide Nanocrystals and Their Use in Quantum Dot Sensitized Solar Cells

Authors :
Leiriana A. P. Gontijo
Karl David Wegner
Wagner S Machado
Marco Antônio Schiavon
Calink I. L. Santos
Peter Reiss
Dmitry Aldakov
Jefferson Bettini
Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ)
Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP )
SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE)
Brazilian Nanotechnol Natl Lab, Campinas, SP, Brazil
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
ANR-16-CE09-0015,NEUTRINOS,Suivi des interactions biologiques par détection optique ultrasensible à base de nanoparticules(2016)
ANR-18-CE09-0039,FLUO,Synthèse en flux continu de quantum dots à base d'InP(2018)
Source :
Nanomaterials, Nanomaterials, MDPI, 2020, 10 (7), pp.1252. ⟨10.3390/nano10071252⟩, Nanomaterials, Vol 10, Iss 1252, p 1252 (2020), Nanomaterials, 2020, 10 (7), pp.1252. ⟨10.3390/nano10071252⟩, Volume 10, Issue 7
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

A facile hydrothermal method to synthesize water-soluble copper indium sulfide (CIS) nanocrystals (NCs) at 150 &deg<br />C is presented. The obtained samples exhibited three distinct photoluminescence peaks in the red, green and blue spectral regions, corresponding to three size fractions, which could be separated by means of size-selective precipitation. While the red and green emitting fractions consist of 4.5 and 2.5 nm CIS NCs, the blue fraction was identified as in situ formed carbon nanodots showing excitation wavelength dependent emission. When used as light absorbers in quantum dot sensitized solar cells, the individual green and red fractions yielded power conversion efficiencies of 2.9% and 2.6%, respectively. With the unfractionated samples, the efficiency values approaching 5% were obtained. This improvement was mainly due to a significantly enhanced photocurrent arising from complementary panchromatic absorption.

Details

Language :
English
ISSN :
20794991
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nanomaterials, Nanomaterials, MDPI, 2020, 10 (7), pp.1252. ⟨10.3390/nano10071252⟩, Nanomaterials, Vol 10, Iss 1252, p 1252 (2020), Nanomaterials, 2020, 10 (7), pp.1252. ⟨10.3390/nano10071252⟩, Volume 10, Issue 7
Accession number :
edsair.doi.dedup.....3d6dee4a13c07ff82950e02d613c0b82
Full Text :
https://doi.org/10.3390/nano10071252⟩