I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   6 ,   No . 2 J u n 2017 ,   p p .   1 2 6 ~ 1 3 5   I SS N:  2252 - 8814          126       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AAS   Rev iew  on Recent  Adva nces in Ti taniu m  Dye  O x ide  Na no pa rticles f o r  Dye Sensi ti z ed  S o la r Cell  Appl ica t io ns       C.   Div y a 1 ,   B .   J a na r t ha na n 2 ,   J.   Cha nd ra s e k a ra n 3   1, 2   De p a rtm e n o f   P h y sic s,  Ka rp a g a m   Un iv e rsit y ,   Ka rp a g a m   A c a d e m y   o f   Hig h e Ed u c a ti o n   Eac h a n a ri ,   In d ia   3 De p a rtme n o f   P h y sic s,  S ri  Ra m a k rish n a   M issio n   Vid y a la y a   Co ll e g e   o f   A rts  a n d   S c ien c e ,   Co im b a to re ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   1 4 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   A p r   3 0 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Ma y   26 ,   2 0 1 7       A lt e rn a te  e n e r g y   so u rc e   b e c o m e s   a   c ru c ial  f o g re e n   e n e rg y   so lu ti o n   a g a in st   e v e in c re a sin g   d e m a n d .   D y e   S e n siti z e d   so lar  c e ll   is  a n o th e p ro m isin g   o p ti o n   to w a rd   g re e n   e n e rg y   p ro v id in g   o p p o rtu n it y   to   e x p l o re   n a tu ra d y e   e x t ra c ts   f ro m   p lan ts.   T h is  re v ie w   e x p lo re s rec e n d e v e lo p m e n ts  in   t h e   f ield   o D y e   S e n siti z e d   so lar  c e ll   tec h n o l o g y   sp e c if i c a ll y   w it h   se n siti z e sy n th e siz e d   f ro m   p lan ts  w h ich   a re   a lso   f o u n d   in   In d ia.  A n th o c y a n in ,   b e tala in ,   c h lo r o p h y ll   a n d   c a ro ten o i d a re   a m o n g   th e   m o st  c o m m o n   p lan p ig m e n ts  e x p lo re d   a se n siti z e rs.  T h e   re v ie w   o f   d iff e r e n a tt e m p ts  o n   f a b rica ti o n   o f   n a tu ra d y e   b a se d   so lar  c e ll im p li e th a ti tan iu m   d io x id e   (T iO2 n a n o   p a rti c les   c a n   b e   u se d   a p h o t o a n o d e ,   p lati n u m   ( P t)  a c o u n ter  e lec tro d e   a n d   io d in e /i o d i d e   e lec tro ly t e .   P lan p ig m e n ts  a re   h ig h ly   p se n siti v e   a n d   c a n   a lt e so lar  c e ll   p e rf o r m a n c e   b a se d   o n   it e x trac ti o n   m e th o d ,   c o n c e n trati o n   a n d   it s   a b il it y   to   a n c h o w it h   p h o to a n o d e .   S tab il it y   o f   d y e ,   a b so rp ti o n   i n   n e a IR  ra n g e   a n d   lea k a g e   o f   li q u id   e lec tro ly te  a r e   f e w   o f   th e   c h a ll e n g e a h e a d .   Ho w e v e r,   n a tu ra d y e   is  b io d e g ra d a b le  a n d   n o n - t o x ic  h a v in g   m o st  o f   th e   e x trac ti o n   p ro c e ss   h a r m les s   to   e n v iro n m e n t.   In   a d d it io n ,   n a tu ra d y e   h a th e   p ro m isin g   f u tu re   a s it   is  a b u n d a n t.   K ey w o r d :   C h ar ac ter izatio n   tech n iq u e s   D y e - s e n s it ized   s o lar   ce ll   E lectr o ch e m ical  a n o d izatio n   H y d r o th er m al  m et h o d   Natu r al  d y e   So l - g el  m e th o d   T iO 2   n an o p ar ticle   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C.   Div y a,   Dep ar t m en t o f   P h y s ics,    Kar p ag a m   U n i v er s it y ,   Kar p ag a m   A ca d e m y   o f   Hi g h er   E d u ca tio n   E ac h a n ar i ,   I n d ia   E m ail:  d i v y ac h an 2 0 @ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   E x h a u s t io n   o f   f o s s i f u el s   lead   th w o r ld   to   s h i f f r o m   t h co n v e n tio n al  e n er g y   s o u r ce s   to   r en e w ab le   en er g y   to   m ee t h g r o w i n g   e n er g y   d e m a n d .   A lt h o u g h   th p r o ce s s   is   g r ad u a b u t h p o t en tial  o f   r en e w ab le   en er g y   w as  w ell  tal k ed   in   t h p ast  d ec ad e.   W in d   en er g y   is   ef f ec ti v e,   b u d u to   th i n co n s is te n c y   o f   th e   b lo w i n g   w i n d ,   it  is   n o q u ite  e f f icien t.  Un l ik w i n d   en er g y ,   s o lar   en er g y   h a s   f air   a m o u n t   o f   co n s i s ten c y .   As   r esu l t,  t h co n v er s io n   o f   s o lar   en er g y   i n to   d i f f er en t   f o r m s   w as   t h co r o f   t h r ese ar ch   f o r   th e   r ec en t     p ast  y ea r s   [ 1 ] .   Nan o tech n o lo g y   i s   r ap id l y   p r o m i s i n g   tech n o lo g y   w it h   v ast   p o ten tial i n   cr ea tin g   n e w   m at er ials   w it h   u n iq u p r o p er ties   an d   to   p r o d u ce   n e w   an d   i m p r o v ed   p r o d u cts  f o r   p h o to   v o ltaic   ap p licatio n s .   T h ter m   n an o p ar ticle  r ef er s   to   an y   s m all  p ar ticle  w it h   all  t h r ee   d i m en s io n s   le s s   t h a n   1 0 0   n an o m e tr es  ( n m )   in   s ize.   I h as  lar g s u r f ac ar ea   p er   u n it  m ass .   T itan i u m   d io x id ( T iO 2 )   n an o m ater ials   ar k n o w n   f o r   th eir   n u m er o u s   an d   d if f er en ap p licatio n s ,   w h ich   r a n g e   f r o m   co m m o n   p r o d u cts,  s u ch   as  s u n s cr ee n s ,   to   i n   ad v a n ce d   d ev ice s   s u c h   as  p h o to v o lta ic  ce lls   s er ies  o f   e n v ir o n m e n tal  a n d   b io m ed ical  ap p licatio n s   s u ch   as  p h o to ca tal y ti c   d eg r ad atio n   o f   p o ll u tan ts ,   w a ter   p u r if icat io n ,   b io s e n s i n g   a n d   d r u g   d eliv er y .   T h i m p o r t an ce   a n d   v ar iet y   o f   th ese  ap p licatio n s   h a v s p u r   en o r m o u s   in ter e s an d   lar g a d v an ce s   i n   th f ab r icatio n ,   ch ar ac ter izatio n ,   an d   f u n d a m en ta u n d er s tan d i n g   o f   T iO 2   n an o m ater ials   i n   th p ast  d ec ad e[ 1 - 9 ] .   Dy e - s e n s itized   So lar   C ells   ( DSSC s )   ar p r o m is i n g   d ev ice s   f o r   i n ex p e n s i v e,   lar ge - s ca le  s o lar   en er g y   co n v er s io n .   T h e y   ar cu r r en tl y   m o s t   ef f icien an d   s tab le  ex ci to n ic  p h o to ce lls   [ 1 0 ] .   C en tr al  to   t h i s   d ev ice  i s   t h ic k   T iO 2   n an o p ar ticle  th at  p r o v id es   lar g s u r f ac ar ea   f o r   th ad s o r p tio n   o f   lig h h ar v esti n g   m o lec u les.  T h b est  s o la r   en er g y   co n v er s io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       R ev iew   o n   R ec en t A d v a n ce s   in   Tit a n iu Dye   Oxid N a n o p a r ticles fo r     ( C .   Divy a )   127   ef f icien c y   ac h ie v ed   till   d ate  is   1 2 . 4 [ 1 1 ] .   T h is   ar ticle  p r esen ts   r e v ie w   o n   th li ter atu r av ailab le  o n   f ab r icatio n ,   ch ar ac ter is a tio n ,   p r o p er ties ,   ap p licatio n s   an d   co m m er cializa tio n   o f   DSS C s .       2.   DYE S E NS I T I Z E SO L AR   CE L L   2 . 1 .   B a s ic  P rinciple   T h b asic  o p er atin g   p r in cip le  f o r   an y   T iO2   DSS C   co n s i s ts   o f   ab s o r p tio n ,   s ep ar atio n   an d   co llectio n .   T h ese  p ar a m eter s   ar e   o p ti m iz ed   in   d i f f er en t   t y p e s   ac co r d in g l y   to   atta in   b etter   e f f ic ien c y .   T h u s ,   ab s o r p tio n   o cc u r s   at  th f ir s s tep   o f   th e   r ea ctio n s   in   DSS C .   Un d er   il lu m in a tio n ,   s e n s it izer   d y ( D )   ab s o r b s   a   p h o to n   w h ic h   lead s   to   e x cited   s en s itiz er   s tate  ( D * ) .   P h o to ex ci tatio n   o f   t h is   s e n s i tizer   i s   t h en   f o llo w ed   b y   t h e lectr o n   in j ec tio n   in to   t h co n d u ct io n   b an d   o f   th s e m ico n d u cto r   ( m e s o p o r o u s ) .   T h is   tak es  t h s e n s it izer   to   an   o x id ized   s tate   D + .   W ith   t h e lectr o n   d o n atio n   f r o m   th e   ele ctr o ly te,   co n tai n i n g   a   r ed o x   c o u p le,   th e   o r ig i n al   s tate  o f   t h d y e   r esto r ed .   I o d id e/tr iio d id co u p le  is   t h p r ef er r ed   an d   e f f ec tiv e   r ed o x   c o u p le  u s ed .   I o d id e   r eg en er ates   th e   s e n s i tizer   an d   it  g et s   r eg e n er ated   it s el f   b y   th r ed u ctio n   o f   tr iio d id at  t h co u n ter   elec tr o d e.   I n   t h is   w a y   t h cir c u it  g ets   co m p leted   b y   tr an s f er r i n g   elec tr o n   v ia  t h e x ter n al   lo ad .   T h f o llo w in g   r ea ctio n s   s u m m ar ize  th w o r k   i n   l u cid   m an n er : [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ]     (absorbed)   h v                                                           D * (absorbed)   ( 1 )     D* (absorbed)                                          D +   (absorbed)   + e  - (injected)  ( 2 )       T h co n s tr u ctio n   o f   D y Se n s itized   So lar   C ell  ca n   b ca teg o r ized   as f o llo w s : [ 1 3 ]     o   A   m ec h a n ical  s u p p o r t c o ated   w it h   T r an s p ar en t Co n d u cti v Ox id es.   o   T h s e m ico n d u c to r   f il m ,   u s u al l y   T iO 2       o   A   s e n s itizer   ab s o r b ed   o n to   th s u r f ac o f   th s e m ico n d u cto r     o   An   elec tr o l y te  co n tain in g   r ed o x   m ed iato r     o   A   co u n ter   elec tr o d is   ca p ab le  o f   r eg en er ati n g   th r ed o x   m e d iato r             Fig u r 1 .   Sch e m atic  P r in cip le  o f   a   DSS C : P h o to   E x citatio n   o f   t h Da y   ( Se n s it izer S )   Gen e r ates E lectr o n s   W h ich   ar I n j ec ted   I n to   t h C o n d u ctio n   B an d   o f   T iO 2       I n   DS SC s ,   t h f u n ct io n   o f   lig h ab s o r p tio n   a n d   c h ar g e   s ep ar atio n   ar is o lated ,   u n l ik i n   th e   co n v e n tio n al  s ilico n - b ased   s o lar   ce lls .   Un d er   lig h i llu m i n atio n ,   th i n ter ac tio n   b et w ee n   th d y m o lecu le s   an d   th p h o to n s   ca u s t h eir   p h o to - ex citat io n ,   th er eb y   g e n er atin g   elec tr o n   h o le  p air s .   T h elec tr o n s   ar e   in j ec ted   in to   th co n d u ctio n   b an d   o f   th s e m ico n d u cto r   T iO 2 .   T h is   ca n   o cc u r   o n   f ast  o r   u ltra f a s ti m s ca le   o n   th o r d er   o f   p ico s ec o n d s   o r   h u n d r ed s   o f   Fe m to   s ec o n d s .   T h o x id ized   s tate  o f   th d y co n tain i n g   th h o le s   is   r ap id l y   r e d u ce d   b y   th e   elec t r o ly te,   th u s   r eg e n er atin g   t h d y e.   T h is   p r ev e n ts   b ac k   tr a n s f e r   o f   elec tr o n s .   T h e   elec tr o n s   tr av el  t h r o u g h   th s e m ico n d u cto r   to   th tr an s p ar e n elec tr o d an d   th ex ter n al  l o ad   an d   ev en t u all y   r ea ch   th co u n ter   elec tr o d an d   r eg en er ate  th e lectr o l y te  [ 1 4 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   2 J u n e   201 7 :   126     1 3 5   128   2 . 2 .   Na t ura l D y es   C o u m ar in   d y e,   m er o c y an in e   d y e   an d   p o l y e n d y e s   h av b ee n   d esi g n ed   s u cc e s s f u ll y   as  o r g an ic - d y e   p h o to s en s itizer s   i n   DSS C s ,   a n d   h ig h   s o lar   en er g y   to   elec tr ici t y   co n v er s io n   e f f icie n cies o f   u p   to   8 % u n d er   A M   1 . 5   ir r a d iatio n   h av b ee n   atta in ed .   T h lo w er   p er f o r m a n ce   o f   DSSC s   b ased   o n   o r g an ic   d y e s   co m p ar ed   to   th o s b ased   o n   R u   co m p le x es  is   p r o b ab ly   d u to   th lo w er   o p en - cir c u it  v o lta g ( V o c)   th at  is   g e n er ated   in   th e   DSSC s   b ased   o n   o r g an ic  d y e s ,   r ath er   t h an   th p er f o r m a n ce   o f   t h s h o r t - cir c u it  p h o to c u r r en d en s i t y   ( J s c) ,   w h ic h   i s   al m o s t   t h s a m e   [ 1 7 ] .   Natu r al  s en s itizer s   f r o m   p la n ts   ar w id v ar iet y   o f   f lo w er s ,   lea v es  a n d   f r u its   h av b ee n   e x p lo r ed   to   ex tr ac n atu r al  s e n s itizer   f o r   s o lar   ce lls ,   h o w e v er   s co p o f   th is   r e v ie w   p ap er   h as  b ee n   li m ited   to   s e n s itizer s   e x tr ac te d   f r o m   I n d ian   p lan ts   in   r ec en t i m e s .   T h is   s t u d y   is   also   i n ten d ed   to   id en ti f y   I n d ian   p lan t s   h a v i n g   p o ten tial  to   p r o v id en er g y   h ar v esti n g   m ater ial.     C h r o m o p h o r es  ar r esp o n s ib l f o r   th co lo u r .   P ig m en t s   ca n   also   b class if ied   as  n at u r al ,   s y n th e tic  an d   i n o r g an ic  b ased   o n   it s   o r i g in .   C ar o te n o id s   p r o v id y ell o w ,   o r an g a n d   r ed   co lo u r   to   f lo w er s   a n d   f r u it.  I t   ab s o r b s   v is ib le  lig h t   in   t h r an g o f   4 7 0 5 5 0   n m   u s u al l y   n o t   ab s o r b ed   b y   c h lo r o p h y ll.  C ar o ten o id s   co n s is t   o f   eig h t iso p r en o id   u n it s .   T h e y   ar class i f ied   as ( i)   C ar o ten es c o n s i s t i n g   ca r b o n   a n d   h y d r o g en   ( ii)  Ox y ca r o te n o id   o r   x an t h o p h y l co n s is ti n g   ca r b o n ,   h y d r o g e n   a n d   o x y g e n .   P r im ar y   C ar o ten o id s   ar r eq u ir ed   f o r   p h o to s y n t h esi s   an d   s ec o n d ar y   ar f o u n d   in   f r u its   a n d   f lo w er s .   A p p r o x i m a te l y   ca r o ten o id   is   p r o d u ce d   1 0 8   to n / y ea r     b y   n at u r [ 1 5 ] .   C ar o ten o id   m o lecu le s   a r v er y   r ea ctiv e   a n d   h a v q u ick   d eg r ad atio n   i n   p r ese n ce   o f   o x y g e n   tr ac es .   E x tr ac tio n   o f   ca r o ten o id s   i s   ch alle n g i n g   as   n o   o p ti m a s o lv en is   f o u n d   w h ic h   ca n   co m p letel y   av o id   t h e   d eg r ad atio n .   T h in   L a y er   C h r o m a to g r ap h y   ( T L C )   ca n   b u s ed   as  o n o f   th m eth o d s   f o r   s ep ar atio n   b ein g   s i m p le   an d   ec o n o m ic.   A b s o r p tio n   co e f f ic ien t   o f   ca r o ten o id s   is   1 3   ti m es  h i g h er   t h an   R u   b ased   N - 7 1 9   d y e   y e t   g iv e s   p o o r   ef f icie n c y   i n   DS SC   d u to   p o o r   d y r eg en er at io n   [ 1 6 ] .     Flav o n o id s   ca n   b g r o u p ed   as  an th o c y an in s ,   f la v o n o ls   a n d   p r o an th o c y an id in s .   An t h o c y an i n   h a s   b ee n   w id el y   e x p lo r ed   as  w ate r   s o lu b le  s en s itizer   r e n d er in g   v ar iet y   o f   co lo u r s   f r o m   p in k ,   r ed   v io let  to   d ar k   b lu e.   I ts   co n ce n tr at io n   v ar ie s   f r o m   0 . 1 to   1 d r y   w ei g h i n   f r u its   a n d   v e g etab les  [ 1 7 ] .   T L C   is   w id el y   u s ed   to   s ep ar ate  an t h o c y a n i n .   An t h o cy a n i n   i s   m o s t   ab u n d an t   an d   ab s o r b s   lig h t a t   lo n g es w a v el en g t h .   An t h o c y a n i n   is   af f ec ted   b y   p H,   a g g r e g atio n   an d   te m p er at u r a m o n g   o t h er   f ac to r s .   B etala in s   ar w ater   s o lu b le  p ig m e n w it h   o r an g an d   r ed   co lo u r .   B etala i n s   h av h ig h   co lo r   s tr en g th   t h an   an t h o c y a n i n   an d   h e n ce   m a in tai n s   it s   co lo r   o n   m i x in g   w it h   o th er   d y es  [ 1 8 ] .   T h ey   ar s tab le  i n   t h p r a n g o f   3 7   ( Stra ck   et  a l.,   2 0 0 3 ) .   T h m o s i m p o r tan t   ch ar ac ter is tic s   is   t h p r esen c o f   ca r b o x y f u n ctio n a g r o u p   ( C OOH)   th at  e n ab les  b in d in g   w it h   T iO 2   p h o to an o d e.   B etala in s   ar g r o u p ed   as  b etac y a n in s   h av i n g   m ax i m u m   ab s o r p tiv i t y   o f   5 3 5   n m   an d   b eta x an t h i n s   o f   4 8 0   n m .   C h lo r o p h y ll  i s   t h e   g r e e n   c olour  pi g ment  th a is  not  stable   in  a c id  o r   ba se Th e y   a re   a bunda nt  in  na t ur e   a nd  non - tox ic.  I ha a n   ad v an ta g o f   t u n ab le   L UM o r b ital  b y   c h an g i n g   ce n tr al   m etal s   f o r   co m p atib ilit y   to   co n d u ctio n   b an d   o f   th p h o to an o d [ 1 9 ] .       T ab le  1 . Dy Se n s it ized   So lar   C ell  B ased   Dif f er en t Sen s itize r s   D y e   A n o de   A b so r p t i o n   p e a k   ( n m)   El e c t r o l y t e   C o u n t e r   e l e c t r o d e   J sc   ( mA   c m _2 )   V oc   ( mV )   FF     ( %)   C a n n a   i n d i c a l [ 2 0 ]   T i O 2   5 1 3   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 8 2   5 4 0   59   0 . 2 9 %   S a l v i a   sp l e n d e n s [ 2 0 ]   T i O 2   5 0 7   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 7   5 5 8   61   0 . 2 6 %   C o w b e r r y [ 2 0 ]   T i O 2   5 2 2   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 4   5 3 9   54   0 . 3 1 %   R e d   c a b b a g e [ 2 0 ]   T i O 2   5 5 0   P h t h a l o y l   C h i t o sa n :   P EO   N H 4 I + B M I I   Pt   3 . 5 0 9   3 4 0   39   0 . 4 6 %   B l a c k b e r r y [ 2 0 ]   T i O 2   5 3 8 . 2 5   I o d i d e   b a se d   Pt   2 . 7   2 9 7   38   0 . 2 4 5 %   R o se [ 2 1 ]   T i O 2   6 0 0   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 9 7   3 5 0   6 6 . 6   0 . 3 8 %   P o me g r a n a t e   l e a v e [ 2 1 ]   T i O 2   6 6 5   I o d i d e   b a se d   Pt   2 . 0 9   5 6 0   52   0 . 5 9 7 %   M a l l o w [ 2 1 ]   T i O 2   5 1 3   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 6 9   6 0 0   55   0 . 2 1 5 %   A n n a t t o   [ 2 1 ]   T i O 2   5 7 0   I o d i d e   b a se d   Pt   1 . 1   5 9 0   59   0 . 3 7 %   T a marin d [ 2 1 ]   T i O 2   4 1 0   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 1 8   6 1 0   56   0 . 4 8 %   B a n a n a [ 2 1 ]   T i O 2   4 0 0 550   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 7 8   3 0 0   45   0 . 2 1 %   P u mp k i n [ 2 2 ]   T i O 2   4 0 0 550   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 0 2   3 0 0   50   0 . 0 0 6 %   H e n n a [ 2 2 ]   T i O 2   4 0 0 550   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 1 9 9   5 0 3   0 . 4 7 6   0 . 0 5 2 %   M u s a [ 2 2 ]   a c u mi n a t a   ( B a n a n a   f l o w e r )   T i O 2   4 0 0 550   I o d i d e   b a se d   Pt   0 . 4 8 5   5 5 6   0 . 5 5 7   0 . 1 6 8   %   C h e r r y [ 2 2 ]   T i O 2   5 4 3   I o d i d e   b a se d   Pt   1 . 8 9   5 5 5   49   0 . 4 9 %   B l a c k   G r a p e s[ 2 2 ]   T i O 2   5 2 0   C u S C N   Pt   1 . 1 9   4 4 9   50   0 . 5 9 %           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       R ev iew   o n   R ec en t A d v a n ce s   in   Tit a n iu Dye   Oxid N a n o p a r ticles fo r     ( C .   Divy a )   129   2 . 3 .   P re pa ra t io n o f   T iO 2   DSSC   T h p r o ce s s   o f   co n s tr u c tio n   o f   s o lar   ce lls   b eg i n s   w it h   t w o   g lass   p late s   co ated   w i th   in d i u m   tin   o x id e   ( I T O) .   Glass   i n   its el f   is   n o n - co n d u cti v a n d   h en ce   th e   t h i n   s e m ico n d u cti n g   la y er   o f   I T allo w s   ch ar g to   f lo w .   T h p lates   ar f ir s t   test e d   to   f i n d   t h co n d u cti v s id o f   t h g las s .   T h is   co n d u ct iv e   s id is   th e n   co v er ed   w it h   th o t h er   r eq u ir ed   m ater i als.  A   u n if o r m   co atin g   o f   tita n iu m   d io x id is   ap p lied   to   th e   co n d u cti v s id o f   o n p late  u s i n g   g las s   r o d .   T h T iO 2   m atr i x   is   ap p r o x i m atel y   1 0 3 0   n m   i n   d ia m e ter   en ab lin g   g r ea ter   s u r f ac ar ea   f o r   ad s o r p tio n   [ 2 3 ] .             Fig u r 2 .   I T Glass   w it h   T iO 2   S u b s tr ate       T h p late  is   th e n   p lace d   ab o v B u n s en   b u r n er   f o r   ab o u 1 0 1 5   m in u te s   to   allo w   T iO 2   b in d   to   th e   p late.   T h is   p r o ce s s   ca lled   s in t er in g   w h ic h   allo w s   t h r ee   d im en s io n a n et w o r k s   o f   ab o u 1 0   to   3 0   n an o m etr e s   th ic k   to   b ac h ie v ed   an d   th u s   f a v o u r   elec tr o n   f lo w .   Fo llo win g   t h s in ter i n g   p r o ce s s ,   t h p late  is   al lo w ed   to   co o an d   is   t h e n   p lace d   i n   b ath   o f   d y s o lu tio n   ( R u 5 3 5   b is - T B A ,   R u t h e n i u m - b as ed   p in k   d y w h ic h   p ea k s   at  3 8 4   an d   5 3 0   n m   i n   th UV - Vi s ib le  s p ec tr u m ,   f o r   ex a m p le)   f o r   3 0   m i n u tes[2 4 ] .               ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   a)   T iO 2 - co ated   C ells   a r So ak ed   in   D y So l u tio n   ( R u th e n i u m 5 3 5 )   b )   C ells   A f ter   Sp r ay in g   o f   C ar b o n   as C o u n ter   E lectr o d e       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   2 J u n e   201 7 :   126     1 3 5   130   T h in cr ea s ed   s u r f ac ar ea   o f   T iO 2 ,   n an o p ar ticles  p er m i ts   a   g r ea ter   a m o u n o f   d y m o lec u les  to   b e   ab s o r b ed ,   w h ic h   i n   tu r n   tr an s l ates  in to   an   i n cr ea s ed   f lo w   o f   elec tr ic it y .   T h a m o u n ts   o f   elec tr o n s   allo w ed   to   f lo w   t h r o u g h   t h s y s te m   ar d ep en d en u p o n   t h n u m b er   o f   d y e   m o lec u les   p r esen i n   t h ce ll s   t h e m s el v e s .   Af ter   ab s o r p tio n   o f   th d y e,   th p late  is   p lace d   u n d er   h ea g u n   f o r   d r y i n g   an d   th e n   s p r ay ed   w it h   an   ev e n   co at in g   o f   t h co u n ter   elec tr o d ( ca r b o n   o r   p latin u m ) .   Fi n a ll y ,   it   is   ag ai n   d r ied   u s i n g   h ea g u n   ( r ea c h in g   ap p r o x im a tel y   1 2 0 °C ) .   T h is   p r o ce s s   m a y   b r ep ea ted   u n til  t h to tal  n u m b er   o f   d e s ir ed   ce lls   is   o b tai n ed .   T h e   in d iv id u al  p iece s   o f   g las s   ar s an d w ic h ed   t o g et h er   ( co n d u cti v s id es  to u c h in g )   an d   s ec u r ed   w it h     b in d er   clip s   [ 2 5 ] .           Fig u r 4 .   D y e - s en s iti s ed   T iO 2   C o ated   So lar   C ells       2 . 4 .   P re pa ra t io n o f   T iO 2   Na no p a rt icles   P h y s ical  q u an titi es   in c lu d i n g   h i g h   io n   ex c h a n g ca p ab ilit y ,   h i g h   s u r f ac ar ea   d u e   to   th eir   o p e n   m eso p o r o u s   n a tu r e,   p r o to n   co n d u cti v it y   a n d   r elativ s tab il it y   [ 2 5 ] .   T iO 2   n an o p ar ticles  h a v in g   h i g h   ef f icie n c y ,   lo w   co s t,  n o n   to x ic,   en v ir o n m en tal  f r ien d l y ,   co r r o s io n   r esi s t an ce   m ater ial.   I is   f r eq u e n tl y   u s ed   in   p ai n t,  w h i te   p ig m e n t s ,   an d   s u n - b lo ck er s .   T h k e y   f ac to r s   ar ex ce p tio n al  b io co m p atib ilit y   an d   e v en   m o r u n iq u io n ic  a n d   elec tr o n ic  p r o p er eties  if   th is   o x id e. T h e y   h a v w id b an d   g ap   s e m ico n d u c to r   w it h   s u itab le   b an d   g ap   p o s itio n s   th at  en ab le  b to   u s ed   in   s o lar   ce lls   an d   p h o to   ca taliy tic  r ea ctio n s   [ 2 6 ] .   T iO 2   n an o p ar ticles  p h o to ca tal y s r eq u ir e m en o f   lar g a m o u n o f   ca tal y s ts ,   d if f ic u lt y   in   ca ta - l y s r ec y cl in g   an d   p r o b lem at i ag g lo m er atio n   o f   T iO 2   n an o   cr y s tals   i n to   lar g p ar ticles  [ 2 7 ] .   A lth o u g h   i m m o b ilized   T iO 2   is   t h o v er all  p h o to ca taly tic  ac t i v it y   h as  b ee n   co m p r o m i s ed   d u to   th r ed u ct io n   o f   s u r f ac ar ea   an d   li m itatio n   i n   m as s   tr an s f er   [ 2 8 ] .   I n   o r d er   to   en h a n ce   p h o to ca tal y tic  ac ti v it y   a n d   f ac ili tate  ca tal y s t   s ep ar atio n   af ter   p h o to ca taly tic  r ea ctio n ,   o n e - d i m en s io n al  ( 1 D)   n an o s tr u c tu r ed   m ater ial s   s u ch   as  n a n o tu b es,  n a n o w ir es  an d   n a n o r o d s   h av b ee n   in v e s ti g ated .   B esid es,  c h ar g e   r ec o m b i n atio n   p r o b ab ilit y   w it h in   T iO n an o p ar ticles   also   i n cr ea s es  d u to   th e   p r esen ce   o f   d ef ec t s ,   s u r f ac s t ates a n d   g r ai n   b o u n d ar ies  w h i ch   ac t a s   elec tr o n   tr ap p in g   s ite s   [ 2 9 ] .       3.   SYNT H E S I S O F   T i O 2   NAN O T UB E S   3 . 1 .   So lg el  M et ho d   T h s o l - g el  is   a n   i m p o r tan te m p late  ass i s ted   tech n iq u u s e d   f o r   th s y n th e s is   o f   T iO a n a tase   p h ase.   I n   s o l - g el  p r o ce s s ,   a   co llo id al  s u s p en s io n   o r   a   s o i s   f o r m ed   f r o m   th e   h y d r o l y s is   a n d   p o l y m er izatio n   r ea ctio n .   C h i n g - Hs u n   et  al.   ex p lain ed   th at  Z n n a n o p ar ticle  s ee d   s o lu tio n   w as  s p i n   co ated   o n to   T iO 2   b y   g lass   s u b s tr ate,   t h e n   th at  s u b s tr ate  i m m er s e d   in   Z i n Nitr ate  a n d   m et h en a m i n aq u eo u s   s o l u tio n   at  8 0 o C   f o r   2 4   h r s   to   g r o w n   T iO n an o r o d s   [ 3 0 ] .   D y ex tr ac tio n   i s   an   i m p o r tan ac ti v it y   i n   s o l - g e p r o ce s s .   B etan in   i s   u s ed   b y   S.An a n t h   et  al.   f o r   p u r T iO 2 .   T itan iu m   is o p r o p o x id m ix ed   w it h   d is till ed   w ate r   a n d   2 - P r o p an o w a s   t h o th e r   p r ec u r s o r   s o lu tio n . Fi n all y   w h i te  p r ec ip itate  w as  f o r m ed .   E f f i cien c y   o f   th s o lar   ce ll  w a s   6 8 % [ 3 1 ] .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       R ev iew   o n   R ec en t A d v a n ce s   in   Tit a n iu Dye   Oxid N a n o p a r ticles fo r     ( C .   Divy a )   131   T ab le  2 .   So l - Gel  Me th o d   S . N o   T i O 2   mo r p h o l o g h y   P a r t i c l e   si z e   P h a se   P r e c u r so r s   1   T i t a n i u m a l k o x i d e s,  4 4 5 C ,   2   h r   3 . 8 - 9 . 2   nm   A n a t a se   H a l i d e   p r e c u r so r se r s [ 3 2 ] .   2   C o n v e n t i o n a l   so l - g e l   me t h o d ,   T i t a n i u i so p r o p o x i d e ,   5 0 0   C ,   3 0   m i n s   1 . 5 - 2 0   n m   A n a t a se   3 0   ml   i so p r o p a n a l   [ 3 3 ] .   3   S u r f a c t a n t   w r a p p i n g   so l   g e l   me t h o d ,   T i t a n i u mi so p r o p o x i d e ,   3 5   mg   a c i d   t r e a t e d ( r a w ) ,   5 0 0 C ,   3 0   mi n s   0 . 8 8 - 3 5   n m   A n a t a se   0 . 5   w t so d i u d o d e c y l b e n z e n e   su l f o n a t e ,   2 0   ml   e t h o n o l   [ 3 4 ] .   4   β -   t r i c a l c i u a n d   H y d r a x a p a t i t e   ( f r o a n i mal   b o n e )   3 - 5   n m   l o n g   A n a t a se   N a C l   a n d   d i st i l l e d   w a t e r   [ 3 5 ] .   5   C u o - T i o 2 - xN n a n o p a r t i c l e s   5 6 . 8   n m   A n a t a se   CO C o n v e r si o n   [ 3 5 ] .       F low c ha rt f or  sol g e l m e t hod           Fig u r 5 .   Flo w   C h ar f o r   P r ep ar atio n   o f   T iO 2   Nan o p ar ticles Usi n g   So l - Gel  Me t h o d       4.   H YDRO T H E RM AL /SO L V O T H E RM AL   M E T H O D   T h is   tech n iq u e   is   a n   i m p o r tan t   to o f o r   ad v a n ce d   n a n o s tr u c tu r ed   m a ter ial  p r o ce s s ei n g .   Nan o p ar ticles   ar p r ep ar ed   b y   s teel   p r ess u r v es s el  ca lled   a u to cla v u n d er   co n tr o lled   te m p er atu r e   ca n   b elev ated   ab o v t h e   b o ilin g   p o i n o f   th e   w ater /o r g an i s m s .   T h er ar s e v er al  h y d r o th er m al  m et h o d s   ar th eir   co n v e n tio n al ,   u ltra s o n ic  as s is ted   a n d   m icr o w a v as s i s ted .   Ku n y a n g   C h e n   et  al.   e x p lai n ed   th a 1   g   o f   T iO im m er s ed   i n   NaO ( 5 0 m o f   1 0 m o l/ L )   h y d r o t h er m al  r elate d   1 8 0 ᵒC   f o r   1 2   h r . 4 0 m o f   ac id   s o lu tio n   ( HNO 3,   H 2 SO o r   CH 3 C OOH) .   T h co n ce n tr atio n s   o f   H F,  HC l a n d   HNO 0 . 0 1 5 - 1 . 5   m o l/ L   [ 3 2 ] .     Na - T itan ate+ HF                                          T iF 6 2 - +H 2 O+ Na [ 3 2 ] .     An o th er   m et h o d   to   p r o d u ce   2 g   o f   T iO n an o p ar ticles+1 0 0 m o f   NaO H   ( 1 0 m o l/ L ) .   T h is   m i x tu r e   r ef lu x ed   f o r   2 4 h r s /4 0 ᵒC .   Af te r   f iltra tio n   w h ite  p r o d u ct  tr ea ted   w it h   0 . 1 m o l/ L   o f   H C L   &   d is till ed   w a ter   ( P l ev el  les s   th a n   7 ) .   Fin al l y   Nan o p ar ticles  w as  d r ied   at  r o o m   te m p er at u r an d   ca lci n ed   at  3 0 0 ᵒC   f o r   1 h o u r . f i n all y   p r ep ar ed   n an o t u b es  r an g e   b et w ee n   3 0 0 - 8 0 0   n m   i n   le n g th   an d   1 5 - 3 0   n m   in   d ia m eter   [ 1 4 ] .   1 0 - 1 5   NaO 1 6 - 7 2   T ef lo n   l in e s   a u t o clav at1 1 0 - 1 8 0 ᵒC ,   th e   p r e cip itate  w as h ed   w it h   d eio n ized   w ater   a n d   d is p er s ed   in   HC l.  T h is   m et h o d   is   u s ed   to   p r ep ar in g   ce r a m ic  m ater ia ls   li k Z r O 2 ,   C eO an d   Fe 2 O [ 3 3 ] .       T ab le  3 : H y d r o th er m al  Me th o d   A u x i l i a r y   me t h o d s   C o n d i t i o n s   f o r   h y d r o t h e r mal   r e a c t i o n   D i me n si o n s   o f   n a n o p a r t i c l e s   C o n v e n t i o n a l   h y d r o t h e r mal   [ 3 5 ]   5   g   T i O 2   p o w d e r   i n   1 0   M   so d i u h y d r o x i d e   ( N a O H ) ,   5 0   C ,   f o r   2 0   h   W a sh i n g   w i t h   0 . 1   M   n i t r i c   a c i d   ( H N O 3 )   A v e r a g e   = 9   n m,   A v e r a g e   D i = 6   n m,   I n t e r l a y e r   sp a c i n g = 0 . 7   n m   ( 2 4   w a l l s)   L= 0 . 3 3 . 0   n m,  S p e c i f i c   s u r f a c e   a r e a = 4 2 3   m 2 / g .   U l t r a so n i c a t i o n - a ssi s t e d   h y d r o t h e r mal   [ 3 3 ]   1 5 0   mg   T i O p o w d e r   i n   3 0   mL   o f   1 0   M   N a O H   M i x t u r e   w a s so n i c a t e d   a t   2 8 0   W   f o r   6 0   m i n   1 1 0   C   f o r   4   h ,   A c i d   w a sh i n g   w i t h   0 . 1   M   H N O 3 ,   A v e r a g e   D o = n m,W a l l   t h i c k n e ss= 1 . 3   n m,   L = 200 3   n m.   M i c r o w a v e - a ssi st e d   h y d r o t h e r mal   [ 3 2 ]   0 . 5   g   T i O 2   r u t i l e   i n   2 5   ml   o f   1 0   M   N a O H ,   A c i d   w a sh i n g   w i t h   0 . 1   M   HNO 3 ,   D i =3 5   n m,   D o = 8 1 0   n m,  L = 1 0 0 5 0 0   n m.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   2 J u n e   201 7 :   126     1 3 5   132   5.   E L E C T RO CH E M I CAL AN O DI Z A T I O N   E lectr o ch e m ical  a n o d izatio n   t ec h n iq u is   r elati v el y   s i m p le ,   ch ea p   an d   ef f ec tiv tec h n iq u to   f ab r icate   h i g h l y   o r d er ed   T iO n an o t u b es.           Fig u r 6 .   E lectr o ch e m ical  An o d izatio n   T ec h n iq u e       T itan iu m   d o x id n an o p ar ticl es  w er f ir s p r ep ar ed   b y   z w i llin g   et  al.   in   1 9 9 7   u s in g   c h r o m ic  ac id   an d   h y d r o f l u r ic   ac id .   T h p o ten tial  d if f er e n ce   b et w ee n   an o d an d   ca th o d w as  0   to   5 . T h s p ec im e n   w a s   tr ea ted   in   s e v er al  v o lta g es  a n d   d if f er en ti m es  b et w ee n   0   to   5 5   m i n s .   HF  s o l u tio n   f l u r i n p lay s   a n   i m p o r ta n t   r o le  in   an tid o te,   o x id atio n   an d   d is o lu tio n   p r o ce s s   h ap p en s   f i n all y   p o r o u s   alu m i n g r o w t h   h a p p en ed   [ 3 5 ] .   T h an o d izatio n   p r o ce s s   ex p lain ed   in   s tep   b y   s tep   as f o llo w s : o x id b ar r ier   lay er   f o r m ed     Ti 4+ +2 H 2                       T iO 2 +4 H +     T iO 2 +6 F - +4 H +                  [ T iF 6 ] 2 - +2 H 2 O     T h g r o w th   o f   n a n o t u b es  is   r elate d   to   th d if f u s io n   o f   F - io n s   th r o u g h   t h o x id la y er   an d     d if f u s io n   o f    [ T iF 6 ] .       T ab le  4 .   E lectr o ch e m ical  An o d izatio n   T ec h n iq u e   A n o d i z a t i o n   c a t e g o r i e s   Ty p e s o f   ( i )   t i t a n i u m   ( i i )   e l e c t r o l y t e s   C o n d i t i o n s   a n o d i z a t i o n   D i me n si o n s   o f   n a n o t u b e s   H y d r o f l u o r i c   a c i d   ( H F )   b a se d   e l e c t r o l y t e s (f i r st   g e n e r a t i o n )   [ 3 2 ] .   ( i )   T i t a n i u m fo i l   ( t h i c k n e ss:   n . d . )   ( i i )   0 . 5 3 . 5   w t . %   H F   a q u e o u s so l u t i o n   V o l t a g e s :   1 0 4 0   V   D u r a t i o n :   2 0   m i n   t o   6   h   D   =   6 0   n m L   =   2 5 0   n m,  ( i )   T i t a n i u m fo i l   ( t h i c k n e ss:   0 . 2   mm )   =   4 0 1 1 0   n m,L   =   1       W a t e r - b a se d   e l e c t r o l y t e   c o n t a i n i n g   f l u o r i d e   i o n   ( se c o n d   g e n e r a t i o n )   [ 3 3 ] .   ( i )   T i t a n i u m fo i l   ( t h i c k n e ss:   0 . 2   mm )   ( i i )   3   w t . o f   a mm o n i u f l u o r i d e   ( N H 4 F )   i n   1   M   so d i u su l f a t e   ( N a 2 S O 4 )   so l u t i o n   V o l t a g e s :   2 0 V   D u r a t i o n :   3 0   mi n   t o   3 h   D   =   9 0   n m   L   =   0 . 7 2 . 5     m W a l l   t h i c k n e ss  =   2 0   n m   ( i )   T i t a n i u m fo i l   ( t h i c k n e ss:   0 . 5   mm )   ( i i )   0 . 5   w t . so d i u m fl u o r i d e   i n   1   M   N a 2 S O 4   V o l t a g e s :   2 0   V   D u r a t i o n :   2   h   P o r e   d i a me t e r   = 7 5   n m,   S u r f a c e   a r e a   =   9 4   c m o n   4   c m sa m p l e       6.   CH ARAC T E R I SA T I O O F   T I T ANIUM   DIOX I D E   N ANO P ARTI CL E S   Mo r p h o lo g ical  ch ar ac ter is atio n   o f   T iO 2   f il m   b y   X - r a y   d i f f r ac tio n   c h r o m ato g r ap h y   an d   s ca n n in g   elec tr o n   m icr o s co p y .   Fi g u r 6 ( a)   s h o w s   t h XR p atter n   o f   s o l - g el  T iO 2   n an o p ar ticles  at  4 5 0 °C ,   w h ich   in d icate s   m i x tu r e   o f   th e   an at ase   an d   r u tile   p h a s es.  T h X R p atter n   o f   T iO n a n o p ar ticles  s h o w s   p r o m in e n t   an atase  p ea k s   at  ( 1 0 1 ) ,   ( 0 0 4 ) ,   ( 2 0 0 )   an d   p r o m in e n r u tile  p ea k s   at  ( 1 1 0 )   an d   ( 1 0 1 ) .   Fig u r 6 ( b )   s h o w s   t h XR p atter n s   o f   T itan iu m   d io x id n an o p ar ticle  n a n o t u b es  ( T N T )   f il m s   p r ep ar ed   at   h y d r o th er m al  te m p er atu r e   at  1 5 0 °C   f o r   1 2   h .   T h T iO 2   n an o p ar ticles  w er o b s er v ed   to   b e   tr an s f o r m ed   in to   t h an a tase  p h ase  b y   th Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       R ev iew   o n   R ec en t A d v a n ce s   in   Tit a n iu Dye   Oxid N a n o p a r ticles fo r     ( C .   Divy a )   133   h y d r o th er m al  m e th o d .   As  it  ca n   b o b s er v ed   f r o m   th co r r esp o n d in g   XR p atter n s   [ Fig u r 6 ( b ) ] ,   th T N T s   p o s s ess   h i g h l y   cr y s talli s ed   an atase  s tr u ct u r w it h o u an y   i m p u r it y   p h ase.   I n   th T NT s ,   th r u tile  p ea k s   in d icate   th a t th tr a n s f o r m atio n   to   an atase  i s   co m p lete.     FE - SEM   i m a g es  o f   t h T iO 2   s o l - g el  n a n o p ar ticles  an d   th T N T s   p r ep ar ed   at  h y d r o t h er m al   te m p er atu r es  ar s h o w n   in   Fi g u r es  7 ( a)   an d   7 ( b ) .   T h d iam et er   o f   th T iO 2   n an o p ar ticles  p r ep ar ed   b y   th s o l - g el  m et h o d   is   co n s i s te n tl y   ab o u 2 5   n m .   Fig u r 7 ( b )   s h o w s   an   FE - SEM   i m a g o f   th s a m p le  an ata s T N T s   w h ic h   w er g r o w n   at  1 5 0 °C   f o r   1 2   h   an d   e x h ib it  p u r tu b e - li k s tr u ct u r e .   T h len g t h   o f   th T NT s   is   s e v er al   m ac r o m eter s ,   t h eir   d ia m e ter   is   ap p r o x i m atel y   5 0   to   1 0 0   n m ,   an d   t h e y   ar v er y   u n i f o r m ,   q u ite  clea n ,   an d   s m o o th - s u r f ac ed .   A   DS SC   w it h   li g h t - to - elec tr ic  e n er g y   co n v er s io n   e f f icie n c y   o f   4 . 5 6 w a s   ac h iev ed   u n d er   s i m u lated   s o lar   lig h ir r ad iatio n   o f   1 0 0   m W /c m 2 .   T h DSSC   b ased   o n   T iO 2 /T N T   co m b i n atio n   at  t h e   o p tim a w ei g h p er ce n tag ( 1 0   w t.  T NT )   s h o w ed   b etter   p h o to v o ltaic  p er f o r m an ce   t h an   t h ce ll  m ad e   p u r el y   o f   T iO n an o p ar ticles [ 3 5 ] .           Fig u r 7 .   XR P atter n s   o f   ( a)   T iO 2   Nan o tu b ( T N T )   an d   ( b )   T iO 2   Nan o p ar ticles .           Fig u r 8 .   FE - SEM   I m ag e s   o f   T iO 2   Nan o p ar ticles  an d   T N T   Fil m s ,   ( a)   T iO 2   Nan o p ar ticles M ad b y   So l - g el  Me th o d   ( b )   T N T   Fil m s   Ma d b y   H y d r o th er m a l M et h o d   at  1 5 0 °C   f o r   1 2   h       7.   CO NCLU SI O N   DSSC s   ar attr ac tiv b ec au s e   th e y   ar m ad u p   o f   ch ea p   m ater ials   t h at  d o   n o n ee d   to   b h ig h l y   p u r if ied   an d   ca n   b p r in ted   at  lo w   co s   D SS C s   ar u n iq u c o m p ar ed   w it h   al m o s all  o t h er   k i n d s   o f   s o lar   ce lls   in   th a elec tr o n   tr an s p o r t,  lig h ab s o r p tio n   an d   h o le  tr an s p o r ar ea ch   h an d led   b y   d if f er e n m a ter ials   i n   th e   ce ll.  I n cr ea s i n g   t h m o d u le   ef f icie n cie s   o f   DS SC s   to   m o r e   t h an   1 4 w o u ld   r ela x   t h u ltra lo w - co s t   co n s tr ain ts ,   t h u s   p r o v id in g   s u b s tan tial  in ce n ti v to   cr ea te  l ab o r ato r y - s ca le  d ev ice s   w it h   ef f icien c ies  g r ea ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   2 J u n e   201 7 :   126     1 3 5   134   th an   1 5 %.  T h r elativ e l y   s lo in cr ea s e   in   r ec o r d   v alu e s   f o r   DSSC s   o v er   th e   p ast  te n   y ea r s   lef t   th e   i m p r e s s io n   o f   p er f o r m an ce   ce ili n g ,   w h ic h   i s   p ar tiall y   j u s tifie d   g i v e n   t h at  co n v en t io n al  io d id e -   an d   r u th en iu m - b ased   a n d   n atu r al  d y ad d ed   DSSC s   h av r ea lis tic  m a x i m u m   p o s s ib le  ef f icie n c y   o f   litt le  m o r th a n   1 3 %.  T h lo s s - in - p o ten tial  ca n   r ea li s ticall y   b r ed u ce d   to   5 0 0   m b y   b etter   m atc h in g   th e   en er g y   le v els   at   th e   h eter o j u n ct io n ,   u s i n g   m o r e   s tr o n g l y   ab s o r b in g   d y e s   i n   th i n n er   f il m s   an d   f u r th er   in h ib iti n g   r ec o m b i n ati o n   lo s s e s ,   p u s h in g   ef f icien c ies  to   1 9 w it h   d y ca p ab le  o f   ab s o r b in g   o u t o   9 2 0   n m .   Fi n all y ,   alt h o u g h   n u m b er   o f   i n itia l   s tu d ie s   in to   t h d ev elo p m en o f   DSS C   m o d u les,  t h o r o u g h   u n d er s ta n d i n g   o f   th o v er all  l if eti m d eg r ad atio n   m ec h a n i s m   o f   n e w   n at u r al  DS SC   ce ll a n d   m o d u le  d esi g n s   r eq u ir g r ea t d ea l o f   f u r th er   i n v esti g atio n .       RE F E R E NC E S   [1 ]   F u ji sh im a ,   A . Ho n d a ,   K.  El e c tro c h e m ica P h o t o ly sis  o f   Wate a t   a   S e m ico n d u c to E lec tro d e ,   Na tu re ,   v o l   . 2 3 8 p p . 3 7     38.     [2 ]   L in se b ig ler,  A .   L . L u ,   G . Ya tes ,   J.  T .   P h o to c a taly sis  o n   T iO2   S u rf a c e s:  P rin c i p les ,   M e c h a n ism s,  a n d   S e lec ted   Re su lt s” ,   Ch e mic a l .   Rev . ,   v o l .   9 5 ,   p p   7 3 5 7 5 8 ,   1 9 9 5 .   [3 ]     Jo n g   S u n g   P a rk   a n d   W o n y o n g   Ch o i ,   W .   En h a n c e d   Re m o te P h o t o c a tal y ti c   Ox id a ti o n   o n   S u rf a c e - F lu o ri n a ted   T iO ,   Ch e m.  Rev . , v o l .   2 6 ,   p p   1 1 5 2 3 1 1 5 2 7 , 2 0 0 4 .   [4 ]   T h o m p so n ,   T .   L . Ya tes ,   J.  T . ,   Jr.   S u rf a c e   S c ien c e   S tu d ies   o f   th e   P h o t o a c ti v a ti o n   o f   T iO 2 Ne w   P h o to c h e m ica l   P r o c e ss e s” ,   Ch e m Rev .   v o l. 1 0 ,   p p     4 4 2 8 4 4 5 3 , 2 0 0 6 .   [5 ]   Ch e n ,   X . M a o ,   S .   S .   T it a n iu m   Dio x id e   Na n o m a teri a ls:   S y n th e sis,  P ro p e rti e s,  M o d i f ica ti o n s,  a n d   A p p li c a ti o n s,Ch e m .   Re v . , v o l.   1 0 7 ,   p p   2 8 9 1 - 9 5 9 ,   2 0 0 7 .     [6 ]   Ch e n ,   H.;   Na n a y a k k a r a ,   C.   E. G ra ss ian ,   V .   H.  I n n o v a ti v e   th re e - d im e n sio n a (3 D)   eco - T iO 2   p h o to c a taly sts   f o r   p ra c ti c a e n v iro n m e n tal  a n d   b io - m e d ica a p p li c a ti o n s” ,   Ch e m .   Rev . , v o l.   1 1 2 , p p   5 9 1 9 5 9 4 8 ,   2 0 1 2 .     [7 ]   Zh a n g ,   Z. Ya tes ,   J.  T . ,   Jr.  Ba n d   Be n d in g   i n   S e m ico n d u c t o rs:  C h e m ic a a n d   P h y sic a Co n se q u e n c e a S u rf a c e a n d   In terf a c e s” ,   Ch e m.  Rev .   ,   v o l. 1 1 2 ,   p p   5 5 2 0 5 5 5 1 , 2 0 1 2 .   [8 ]   He n d e rso n ,   M .   A . Ly u b in e tsk y ,   I .   M o lec u lar - L e v e In si g h ts  in to   P h o t o c a taly sis   f ro m   S c a n n in g   P r o b e   M icro sc o p y   S tu d ies   o n   T iO2 (1 1 0 )” , Ch e m .   Re v .   2 0 1 3 ,   v o l. 1 1 3 ,   p p   4 4 2 8 4 4 5 5 , 2 0 1 2 .   [9 ]   P a n g ,   C.   L . L in d sa y ,   R. T h o rn to n ,   G . ,   S tr u c tu re   o f   Clea n   a n d   A d so r b a te - Co v e re d   S in g le - Cry sta Ru ti le   T iO2 S u rf a c e s” , Ch e m .   Re v .   2 0 1 3 ,   1 1 3 ,   p p   3 8 8 7 3 9 4 8 , 2 0 1 3 .   [1 0 ]   A z i z ,   A . ,   A z iz,  E. M . ,   Zo u g g a r,   S . ,   A b o u t n i,   R. ,   T a n o u ti ,   J.  a n d   S e tt i,   M .   (2 0 1 3 ‘Ef f icie n c y   i m p ro v e m e n o f   a   p h o to v o lt a ic  sy ste m   b y   a c ti n g   o n   th e   c h a ra c teristics   o f   M P P T   c o n t ro l’, In ter n a ti o n a J o u rn a o Ren e wa b le  En e rg y   T e c h n o l o g y ,   Vo l.   4 ,   No .   1 ,   p p . 4 4 64.   [1 1 ]   Ba n d y ,   J.,   Zh a n g ,   Q.  a n d   Ca o ,   G . ,   El e c tro p h o re ti c   De p o siti o n   o f   T it a n iu m   Ox id e   Na n o p a rti c le  F il m f o Dy e - S e n siti z e d   S o lar Cell  A p p li c a ti o n s” ,   M a ter ia ls  S c ien c e s a n d   Ap p li c a ti o n s ,   v o l . 2 ,   p p   1 4 2 7 - 1 4 3 1 , 2 0 1 1 .   [1 2 ]   Dh u n g e l,   S . K.   a n d   P a rk ,   J.G .   Op ti m iza ti o n   o f   p a ste   f o rm u latio n   f o T iO2   n a n o p a rti c les   w it h   w id e   ra n g e   o f   siz e   d istri b u ti o n   f o it a p p li c a ti o n   i n   d y e   se n siti z e d   so lar  c e ll s” ,   R e n e wa b le  E n e rg y ,   V o l.   3 5 ,   No .   1 2 ,   p p . 2 7 7 6 2 7 8 0 , 2 0 1 0 .   [1 3 ]   G ra t z e M . ,   J.  D y e - se n siti z e d   so lar  c e ll s”   Ph o to c h e m.  a n d   Ph o to b io   C:  Ph o to c h e Rev v o l.   2 ,   p p . 1 4 5 - 1 5 3 ,   Ju l .   2 0 0 3     [1 4 ]   Na z e e ru d d in   M d .   K.,   Ba ra n o f f   E. ,   G ra tze M . , D y e   S e n siti z e d   so lar  c e ll s:  A   b rief   o v e rv ie w” ,   S o l.   E n e rg y ,   v o l.   8 5 p p .   1 1 7 2 - 1 1 7 8 ,   M a r.   2 0 1 1 .   [1 5 ]   Ha b ib i,   M . H.,   M ik h a k ,   M . ,   Zen d e h d e l,   M .   a n d   Ha b i b i,   M .     , In f lu e n c e   o f   n a n o str u c tu re d   z i n c   ti tan a t e ,   z in c   o x id e   o r   ti tan iu m   d io x id e   th i n   f il m   c o a ted   o n   f lu o rin e   d o p e d   ti n   o x i d e   a w o rk in g   e le c tro d e f o d y e - s e n siti z e d   so lar  c e ll ,   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec tro c h e mic a S c ien c e , V o l.   7 ,   No .   8 ,   p p . 6 7 8 7 6 7 9 8   (2 0 1 2 ).   [1 6 ]   Ha u g a n ,   J.A . ,   Aa k e r m a n n ,   T . ,   L iaa e n - Je n se n ,   S . , Iso lati o n   o f   f u c o x a n th in   a n d   p e rid i n in .   In E n z y m o lo g y ,   B. T . - M .   ( Ed . ),   Ca ro ten o id P a rt  A:  Ch e mistry ,   S e p a ra ti o n ,   Qu a n ti t a ti o n ,   a n d   An ti o x id a ti o n .   Ac a d e mic   P re ss ,   v o 2 , p p .   231 2 4 5 , 1 9 9 8 .   [1 7 ]   Brit to n ,   G . , G e n e r a c a ro ten o id   m e th o d s.  M e th o d s E n zy mo l , V o l . 1 1 1 , p p   1 1 3 1 4 9 , 1 9 8 5 .   [1 8 ]   S a n d q u ist,   C. ,   M c Ha le,  J.L . , Im p ro v e d   e ff i c ien c y   o f   b e tan in   b a se d   d y e se n siti z e d   so lar  c e ll s , J .   P h o t o c h e m .   Ph o t o b i o l.   C h e m .   Vo 2 2 1 ,   p p   90 9 7 .   [1 9 ]   Ro b e rtso n ,   N., Op ti m izin g   d y e f o d y e - s e n siti z e d   so lar  c e ll An g e w.   Ch e m.In t.   Ed . v o 4 5   (1 5 ),   p p   2 3 3 8 2 3 4 5 2 0 0 6 .   [2 0 ]   A n d e rso n ,   S . ,   Co n sta b le,  E. C. ,   D a re - Ed w a rd s,  M . P . ,   G o o d e n o u g h ,   J.B. ,   Ha m n e tt ,   A . ,   S e d d o n ,   K.R. ,   W ri g h t,   R. D.,   Ch e m i c a m o d if ica ti o n   o f   a   ti tan iu m   (IV )   o x id e   e lec tro d e   to   g iv e   sta b le  d y e   se n siti sa t io n   w it h o u t   a   su p e rse n siti se r”   Na tu re   2 8 0 ,   5 7 1 573 ,   1 9 7 9 .   [2 1 ]   L u o ,   P . ,   Ni u ,   H. ,   Zh e n g ,   G . ,   Ba i,   X . ,   Zh a n g ,   M . ,   W a n g ,   W . ,   2 0 0 9 .   F ro m   sa l m o n   p in k   to   b l u e   n a tu ra l   se n s it ize rs  f o so lar  c e ll s:  Ca n n a   in d ica   L . ,   S a lv ia  sp len d e n s,  c o w b e rr y   a n d   S o lan u m   n ig ru m   L .   S p e c tro c h im.   Acta   Pa rt  M o l.   Bi o mo l .   S p e c tro sc .   7 4 ,   9 3 6 9 4 2   2 0 0 9 .   [2 2 ]   Ku m a r,   K. A . ,   S u b a lak sh m i,   K.,   S e n th il se lv a n ,   J., C o - se n siti z a ti o n   o f   n a tu ra l   d y e f o i m p ro v e d   e ff icie n c y   in   d y e - se n siti z e d   so lar ce ll   a p p li c a ti o n ,   AIP   , Co n fer e n c e   Pro c e e d in g s ,   v o l.   1 7 3 1 ,   p .   0 6 0 0 1 7 , 2 0 1 6 . .   [2 3 ]   W u ,   J.,   Lan ,   Z. ,   Ha o ,   S . ,   L i,   P . ,   L in ,   J.,   Hu a n g ,   M . ,   F a n g ,   L . ,   Hu a n g ,   Y.,   P ro g re ss   o n   th e   e lec tro ly te f o d y e - se n siti z e d   so l a c e ll s” ,   Pu re   A p p l .   Ch e m . v o 8 0 ,   p p   2 2 4 1 2 2 5 8 ,   2 0 0 8 .   [2 4 ]   Ch e n ,   X.  a n d   M a o ,   S . S .     T it a n iu m   d io x id e   n a n o m a teria ls:  s y n th e sis,  p ro p e rti e s,   m o d if ica ti o n a n d   a p p li c a ti o n s” ,   Ch e mic a Rev iews ,   Vo l.   1 0 7 ,   No .   7 ,   p p . 2 8 9 1 2 9 5 9 ,   2 0 0 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       R ev iew   o n   R ec en t A d v a n ce s   in   Tit a n iu Dye   Oxid N a n o p a r ticles fo r     ( C .   Divy a )   135   [2 5 ]   El - S a y e d ,   M . A . H.  a n d   S h a ra f ,   A.M .   (2 0 1 1 A n   e f f i c ien h y b rid   w a v e /p h o to v o lt a ic  sc h e m e   f o re n e rg y   su p p ly   in   re m o te are a s” ,   In ter n a ti o n a l   J o u r n a o Re n e wa b le E n e rg y   T e c h n o l o g y , V o l .   2 ,   No .   1 ,   p p . 6 7 8 5 , 2 0 1 1 .   [2 6 ]   T   S e k in o   -   In o rg a n ic   a n d   M e talli c   Na n o tu b u lar M a teria ls, S p rin g e r , v o 1 , 1 6 - 2 2 ,   2 0 1 0   [2 7 ]     P o u lo m Ro y ,   S teffe n   Be rg e r ,   a n d   P a tri k   S c h m u k i,   T iO 2   Na n o t u b e s:  S y n th e sis  a n d   A p p li c a ti o n s” ,   n a n o sc ien c e , re v ie w s , p p   2 0 1 5 9 - 6 0 ,   (2 0 1 2 ).   [2 8 ]   L . L .   Co sta ,   A . G . S .   P ra d o ,   J., T iO2   n a n o tu b e a re c y c lab le  c a ta ly st  f o e ff icie n p h o t o c a taly ti c   d e g ra d a ti o n   o f   in d ig o   c a rm in e   d y e . Ph o to c h e m.  Ph o t o b i o l .   Vo l.   2 0 1   , p p   4 5 4 9 , 2 0 0 9 .   [2 9 ]     H.  Yu ,   J.  Y u ,   B.   C h e n g ,   J.  L in ,   J.  Ha z a rd .   Co n str u c ti n g   a   n o v e th re e - d im e n sio n a sc a ff o ld   w i th   m e so p o ro u s   T iO 2   n a n o tu b e s f o p o te n ti a b o n e   ti ss u e   e n g in e e rin g   M a ter.  1 4 7   , p p   5 8 1 5 8 7 ,   2 0 0 7 .     [3 0 ]   S u g u ru   K u b o ta,Ko h e Jo h k u m a r, Ka z u h ik o   A sa n u m a , Ya su m it su   Ok o u c h i, Na o k o   Og iw a ra , Ka tsu n o ri   sa sa k i - Jo rn e ,   Ultras tru c tu ra a n a ly sis  o f   T iO2   n a n o t u b e w it h   p h o t o d e c o m p o si ti o n   o f   w a t e in to   O2   a n d   H2   imp lan ted   i n   t h e   n u d e   m o u se ,   M a ter ia ls  S c ien c e :M a ter ia ls  in   M a d ici n e   , v o 1 5   , p p   1 0 3 1 - 1 0 3 5 ,   2 0 0 4 .   [3 1 ]   Y.  Zh u ,   H.  L i,   Y.  Ko lt y p in ,   Y . R.   Ha c o h e n ,   A .   G e d a n k e n ,   S y n th e sis  o f   T iO 2   Na n o w ire v i a   H y d ro th e rm a M e th o d ,   Ch e m .   Co m m u n .   v o l. 5 5 , p p   2 6 1 6 2 6 1 7 .   [3 2 ]   Ya n   W a n g ,   Yi m in g   He ,   Qin g h u a   L a i,   M a o h o n g   F a n ,   Hig h   e ff ici e n c y   p h o to c a t a ly ti c   c o n v e rsio n   o f   CO 2 w it h   H 2 o v e P t /T iO 2   n a n o p a rti c les ,   J o rn e o e n v iro n me ta l   sc ien c e ,   v o l. 4 ,   pp   4 4 4 4 2 - 4 4 4 5 1 ,   2 0 1 4 .   [3 3 ]   Ch e n   X ia o b o - c h in e se ,   T it a n iu m   Dio x id e   Na n o m a teri a ls  a n d   T h e i En e rg y   Ap p li c a ti o n jo u rn e o c a tal y sis ,   v o 3 0 ,   p p   8 3 9 - 8 5 1 ,   2 0 0 9 .   [3 4 ]   Bin   G a o , G e o rg e   Z. Ch e n , G ian lu c a   L i   P u m a ,   Ca rb o n   n a n o t u b e s/t it a n iu m   d io x id e   (CNT s/ T iO 2 n a n o c o m p o site s   p re p a re d   b y   c o n v e n ti o n a l   a n d   n o v e su rf a c tan w ra p p in g   so l g e m e th o d e x h ib i ti n g   e n h a n c e d   p h o to c a taly ti c   a c ti v it y , Ap p li e d   c a t a lys is  B:  E n v iro me n ta l   , v o l . 8 9 , p p   5 0 3 - 5 0 9 ,   2 0 0 9 .   [3 5 ]   Ku n y a n g   Ch e n ,   li z h o n g   Zh u ,   K u n   Ya n g ,   A c id - a ss isted   h y d ro th e rm a s y n th e sis  o f   n a n o c r y sta l li n e   T iO 2 f ro m   ti tan a te  n a n o tu b e s:  In f lu e n c e   o a c id o n   th e   p h o t o d e g ra d a ti o n   o f   g a se o u to lu e n e ,   j o u rn e l   o e n v iro n me n t a l   sc ien c e s ,   v o l. 2 7 ,   p p   2 3 2 2 4 0 ,   2 0 1 5 .   [3 6 ]   L e e ,   C. H.,   Rh e e ,   S . W .   a n d   Ch o i ,   H.W .   P re p a ra ti o n   o f   T iO2   n a n o tu b e /n a n o p a rti c le  c o m p o site  p a r ti c les   a n d   th e ir   a p p li c a ti o n s in   d y e - se n siti z e d   so lar ce ll s” ,   Na n o sc a le  Res e a rc h   L e t ter s ,   V o l .   7 , p p . 4 8 - 5 5   ( 2 0 1 2 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.