Foto

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 11487 (2022) Diesen Artikel zitieren

2694 Zugriffe

8 Zitate

Details zu den Metriken

Eine Autorenkorrektur zu diesem Artikel wurde am 25. Mai 2023 veröffentlicht

Dieser Artikel wurde aktualisiert

In dieser Studie wurden Zinkoxid (ZnO)-Pulver in zwei verschiedenen Morphologien, Nanodraht (NW) und Nanoblume (NF), durch die hydrothermale Methode synthetisiert. Die Eignung der reinen ZnO-Nanopulver als fotoaktives Material wurde durch die Entwicklung von P-SC-Geräten mittels der einfachen Drop-Casting-Methode auf Glas- und Kunststoffsubstraten in großflächigen Anwendungen gezeigt. Der Einfluss physikalischer Eigenschaften und insbesondere von Defektstrukturen auf die Leistung von Foto-Superkondensatoren (P-SC) wurde untersucht. Obwohl die Dunkel-Coulomb-Effizienz (CE%) von NW- und NF-basiertem P-SC sehr nahe beieinander lag, stieg der CE% von NW P-SC um das Dreifache, während der CE% von NF P-SC um das 1,7-fache stieg unter dem UV-Licht. Dies liegt daran, dass die unter Lichtanregung erzeugten Ladungsträger die Entladungszeit verlängern, und wie durch elektronenparamagnetische Resonanz-, Photolumineszenz- und Transmissionselektronenmikroskopie-Analysen bestätigt wurde, war die Leistung von P-SCs aus NF-Pulvern im Vergleich zu denen, die daraus hergestellt wurden, relativ gering NW aufgrund der hohen Kerndefekte in NF-Pulvern. Die für NF-basierte P-SCs erhaltene Energiedichte von 78,1 mWh kg−1 ist sehr vielversprechend, und der Kapazitätserhaltungswert von fast 100 % über 3000 Zyklen zeigte, dass die aus diesen Materialien hergestellten P-SCs völlig stabil waren. Im Vergleich zur Literatur sind die P-SCs, die wir in dieser Studie vorschlagen, aufgrund ihres einfachen Designs, ihrer Anpassungsfähigkeit an die Massenproduktion für großflächige Anwendungen und ihrer Fähigkeit, bei Beleuchtung mehr Energie zu speichern, von wesentlicher Bedeutung für Energiespeichersysteme der neuen Generation.

Die Entwicklung fortschrittlicher und innovativer Energieumwandlungs- und Speichersysteme ist ein wesentlicher Bestandteil des Ersatzes fossiler Brennstoffe durch saubere und erneuerbare Energiequellen. In dieser Hinsicht ist Solarenergie die am häufigsten vorkommende Energiequelle und bietet eine praktische Lösung für den weltweiten Bedarf an kohlenstofffreier Energie. Solarenergie bietet weitreichende technologische Anwendungsbereiche, darunter Photovoltaik (PV)1,2,3,4,5,6,7, photoelektrochemische Wasserspaltung (PEC)8,9,10,11,12,13,14. photoelektrochemische Redox-Flow-Batterien15,16,17 und Photokatalyse18,19,20,21,22. Fotosuperkondensatoren (P-SC) sind relativ neue Geräte zur Energieumwandlung/-speicherung und erfreuen sich zunehmender Beliebtheit bei Dual-Use-Systemen, die gleichzeitig Strom erzeugen und speichern23,24,25,26,27,28,29,30. Da Miyasakas Arbeit auf dem selbstladenden Kondensator basiert, der die von Solarzellen erzeugte elektrische Energie direkt speichern kann; In der Literatur wurde über verschiedene PV-SC-Integrationen berichtet29,31,32,33,34,35,36,37,38. Die meisten integrierten Systeme leiden jedoch unter der Komplexität der Integration von zwei oder mehr separaten Teilen.

Andererseits zeichnen sich PEC- und festkörperkonfigurierte P-SC-Systeme durch einfaches Design und kostengünstige Herstellung aus, um mit teuren Solarzellenmaterialien im Hinblick auf eine effiziente Leistungsdichte zurechtzukommen39,40. Darüber hinaus können Festkörper-P-SC auf viele alternative Arten entworfen werden. Dazu gehören Drei-Elektroden-Systeme bestehend aus einer Fotoelektrode, einer Ladungsspeicherelektrode und einer Gegenelektrode; oder zwei Elektroden, bei denen die Fotoelektrode und die Ladungsspeicherelektrode sowohl den Wirkmechanismus als auch die Gesamtleistung verändern. Festkörper-(Foto-)Superkondensatoren verwenden einen ionenleitenden Gelelektrolyten oder eine Polymermembran und können viel dünner, flexibler und leichter gestaltet werden, was in verschiedenen Anwendungen wie tragbaren und tragbaren Elektronikgeräten eingesetzt werden kann41.

Für weit verbreitete Anwendungen von P-SC-Geräten müssen die kritischen Eigenschaften von Elektrodenmaterialien wie Bandlückennutzung, Lichtgewinnung und Ladungsübertragungsoptimierung entschlüsselt werden. Es ist auch wichtig, einen Zusammenhang zwischen der P-SC-Leistung und den defektstrukturbezogenen Materialparametern der Elektrode herzustellen. Unser Ziel war es, ZnO-Nanostrukturen mit unterschiedlichen Morphologien sowohl in starren als auch flexiblen Festkörper-P-SC-Geräten zu nutzen. Obwohl ZnO als Elektrodenmaterial in Superkondensatoranwendungen verwendet wurde, gibt es einige Berichte über P-SC auf ZnO-Basis. Unter diesen begrenzten Berichten wurde entweder ZnO als Elektronentransportschicht oder zum Aufbau von Heteroübergangs-Photoelektroden verwendet39,48,49,50. Allerdings hat ZnO in P-SC ein großes Potenzial als UV-Licht-aktives Material mit einer direkten großen Bandlücke (3,37 eV), einer hervorragenden Elektronenmobilität (115–155 cm2·V−1·s−1) und einem beträchtlichen Exziton Bindungsenergie (60 meV)51. Neben diesen besonderen elektronischen Eigenschaften hat es den großen Vorteil, dass es umweltverträglich ist und sich leicht synthetisieren lässt, da es unter milden Bedingungen verschiedene Morphologien aufweist52,53. Folglich hat die Fähigkeit zur Veränderung physikalischer Eigenschaften wie Morphologie, Größe, Oberflächenchemie und Defektstruktur viele Anwendungsbereiche dazu veranlasst, neuartige Geräte auf ZnO-Basis zu entwickeln.

Nach unserem besten Wissen wurde die Leistung, die durch die Morphologie, Lichtabsorption, Ladungserzeugung und Defektstruktur von P-SC auf ZnO-Basis beeinflusst wird, in der Literatur nicht untersucht. Daher würde die Aufdeckung der Korrelation zwischen der elektrochemischen Leistung und den kritischen Eigenschaften von unberührten ZnO-Pulvern künftigen P-SC-Anwendungen zugute kommen. Da bekannt ist, dass die Synthesemethoden und Reaktionsparameter die Defekte in den ZnO-Nanopartikeln beeinflussen, die für die photoelektrochemischen, elektrischen und optischen Eigenschaften verantwortlich sind, wurden bisher enorme Anstrengungen unternommen, um die Defekte in ZnO zu verstehen und zu kontrollieren54,55,56,57. Hier wurden Photolumineszenz (PL), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und paramagnetische Elektronenresonanz (EPR) verwendet, um die Defekte in den ZnO-Pulvern mit zwei unterschiedlichen Morphologien zu charakterisieren: Nanoblume (NF) und Nanodraht (NW). EPR-Spektroskopie wurde unter UV-Beleuchtung und dunklen Bedingungen durchgeführt, um die Eigenschaften fotoinduzierter Defekte in den ZnO-Nanostrukturen zu verstehen.

Die hydrothermale Synthese von ZnO ermöglicht uns eine angemessene Kontrolle über Morphologie, Größe und Kristallstruktur durch Veränderung von Reaktionsparametern wie Temperatur, pH-Wert und Konzentration der Vorläufer55,58,59,60,61. In unserem Fall wurden ZnO-NW- und NF-Pulverproben erfolgreich unter Verwendung von Zn(NO3)2·6H2O als Kationenquelle synthetisiert, während NH4OH und HMTA als Anionenquellen für NW bzw. NF verwendet wurden. Darüber hinaus erfolgt die Bildung von ZnO-NW in einem basischen Reaktionsmedium (pH 8,7) aufgrund der Anwesenheit von NH4OH. Allerdings wurde der pH-Wert der Reaktionslösung für ZnO NF durch Zugabe von konzentrierter Salpetersäure auf 5,4 eingestellt. Daher führte eine Änderung der Anionenquellen und des pH-Werts des Reaktionsmediums aufgrund des unterschiedlichen Mechanismus und der unterschiedlichen Keimbildungsraten zu zwei unterschiedlichen Morphologien von ZnO. Es ist bekannt, dass das Wachstum von stab- und drahtförmigem ZnO in einer basischen Umgebung viel schneller erfolgt als in einem sauren Medium62. Dieses Phänomen kann durch die Ausfällung von Zinkkomplexen (Zn(OH)2 und Zn(OH)4+2) erklärt werden, wenn die Zinksalze mit Hydroxylionen (OH−) im Reaktionsmedium reagieren59,63. Allerdings führt die Fällung von ZnO in einem sauren Medium (pH 4,8–5,4) aufgrund der zunehmenden H+-Ionen zur Bildung blattförmiger Nanostrukturen, die eher mit OH−-Ionen an der Oberfläche reagieren und das Wachstum im c- Achse59,63,64.

Röntgenbeugungsmuster (XRD) der ZnO NW- und NF-strukturierten Pulver zeigten die Signale, die zur hexagonalen Wurtzit-Kristallphase (Raumgruppe: P63mc) gehören (Abb. 1A). Die Kristallitgrößen von NW und NF wurden unter Verwendung der Scherrer-Gleichung zu 29,7 nm bzw. 13,4 nm berechnet. Für die Berechnung wurden die Beugungspeaks ausgewählt, die zu den Kristallebenen (100), (002) und (101) gehören. Dieses Ergebnis stützt den vorherigen Bericht über ZnO-Morphologien, die unter verschiedenen pH-Bedingungen erzeugt wurden, in denen ein saures Medium zur Bildung von ZnO mit einer kleineren Kristallitgröße führte65. Transmissionselektronenmikroskopische (TEM) Bilder von ZnO NW und NF sind in Abb. 1B dargestellt. Die Analyse von TEM-Bildern zeigt, dass die durchschnittliche Dicke und Länge für ZnO-NW etwa 100 ± 20 nm bzw. 900 ± 200 nm beträgt (Abb. 1B (a)). Die äußere Oberfläche von ZnO NW ist relativ glatt. Hochauflösendes TEM (HR-TEM) bestätigt die monokristalline Struktur von NW, während TEM-Bilder den Gitterabstand d = 0,275 ± 0,05 nm zeigen, der der (002)-Kristallebene der ZnO-Wurtzit-Phase entspricht. Abbildung 1B(b) zeigt die TEM-Bilder von ZnO NF. Man kann die ZnO-„Beine“ mit unterschiedlicher Dicke beobachten (die Dicke der Spitze beträgt etwa 20 nm, die mittlere Dicke – 150–200 nm). Die HR-TEM-Bilder zeigen die polykristalline Struktur des untersuchten ZnO NF, wobei die durchschnittliche Korngröße mit 25 ± 12 nm berechnet wurde. Der Gitterabstand der ZnO-Körner betrug d = 0,8 ± 0,05 nm, entsprechend den (002)-Kristallebenen. Es ist zu erkennen, dass ZnO NF im Vergleich zu ZnO NW eine porösere Struktur aufweist. Darüber hinaus bestätigt die TEM-Analyse, dass die Morphologie von ZnO NF der fehlerhafteren Struktur des Materials entspricht. TEM-Bilder und ihre FFT (Abbildung S1 A–D) zeigen, dass ZnO NW und NF eine monokristalline bzw. polykristalline Natur haben.

(A) XRD-Muster; (B) TEM und HRTEM (a) NW und (b) NF; normalisierte PL-Spektren (C) Vergleich von NF und NW, entfaltetes DLE von (D) NW, (E) NF-Pulver; (F) Tr-PL-Kurven.

Die Photolumineszenzspektroskopie (PL) ist eine geeignete Technik zur Bestimmung von Verunreinigungen oder Defekten in Nanopartikeln66,67,68. Insbesondere der Einfluss der Reaktionsbedingungen und der Glühtemperatur auf die defektbasierten Emissionen von hydrothermisch gewachsenem ZnO kann durch PL-Emissionen im sichtbaren Bereich interpretiert werden69,70,71. Die PL-Spektren von ZnO NW und NF (Abb. 1C) zeigen zwei Emissions-PL-Banden. Der charakteristische kleine PL-Peak, zentriert im UV-Bereich (383 nm, 3,24 eV), entspricht der Nahbandemission (NBE), die vom Exzitonenübergang herrührt. Die Beobachtung eines höheren NBE für ZnO-NW steht im Einklang mit der Literatur, die berichtet, dass das Grundmedium während der Synthese von ZnO zu einer höheren NBE-PL-Emission führt65. Die breiten Banden im Bereich zwischen 400 und 900 nm hängen mit der Defektniveauemission (DLE) zusammen. Eine leichte Rotverschiebung in der Mitte dieser Emissionsbanden (631 für NF und 642 nm für NW) ist mit dem Kornwachstum und der Bandbiegung in ZnO-Nanokristallen verbunden. Darüber hinaus ist die Intensität der DLE-Bande für ZnO NF viel geringer als für ZnO NW (Abb. 1C). Man kann daraus schließen, dass diese Abschwächung der PL-Intensität von ZnO NF auf die hohe Konzentration der Strahlungsrekombinationsdefekte zurückzuführen ist. Bei der Untersuchung der DLE-Emission beider Nanostrukturen kann der Hauptpeak in drei Gaußsche Peaks entfaltet werden (Abb. 1D und E). Die gelbe Emission (bei ca. 560 nm) wird auf das Vorhandensein von Hydroxylgruppen oder Zn(OH)2 zurückgeführt, die beim Tempern an der Luft entstehen68. Die orangerote Emission bei ∼640–650 nm wird normalerweise auf das Vorhandensein von überschüssigem Sauerstoff in ZnO zurückgeführt, insbesondere als Folge des hydrothermischen Wachstums in einer sauerstoffreichen Umgebung65,67. Der bei ∼750 nm zentrierte Peak in der Emission im nahen Infrarot (NIR), der von den sauerstoffbezogenen Defekten oder Zinkzwischengitterplätzen herrührt, ähnelt denen, die für die rote Lumineszenz in ZnO67,72 verantwortlich sind. Jeder Emissionsbeitrag für ZnO NW und NF ist in Abb. 1D und E dargestellt, was darauf hinweist, dass die rote Lumineszenz in ZnO NW viel höher ist. Der Anstieg der orangeroten und gelben Emission beim Übergang von der Nanodraht- zur Nanoblumen-ZnO-Nanostruktur könnte auf die Änderungen im OH−/H+-Verhältnis zurückzuführen sein, das sich aufgrund der Änderung des pH-Werts beim hydrothermischen Wachstum an Sauerstoff bindet. Abbildung 1F zeigt die zeitaufgelösten PL-Spektren (TR-PL) für die DLE-Emission, die mit einer Anregungswellenlänge von 337 nm und einer Pulsdauer von 3,5 ns erhalten wurden, was darauf hinweist, dass der PL-Zerfall von ZnO NF länger ist als der von NW-Pulver.

Elektronenspinresonanzspektroskopische Messungen wurden bei Raumtemperatur im X-Band (Abb. 2A) an den beiden ZnO-basierten Materialien mit unterschiedlicher Morphologie, nämlich NF und NW, durchgeführt. Beide zeigten das Vorhandensein von zwei unterschiedlichen EPR-Signalen, was mit den in früheren Arbeiten berichteten Ergebnissen übereinstimmt73,74,75. Der erste im unteren Magnetfeldbereich bleibt für beide Morphologien gleich, während der zweite, der bei etwa 360 mT auftritt, sich in Intensität und Position (g-Wert) ändert. Gemäß den Ergebnissen der Power-Sweep-Messungen, die in Abbildung S2 (Hintergrundinformationen) dargestellt sind, sättigen die beobachteten Resonanzen unterschiedlich, was darauf hindeutet, dass diese Signale unterschiedlicher Natur sind. Die Tieffeldsignale zeigen das gleiche Sättigungsprofil für NF und NW, mit einem flachen Sättigungspunkt bei etwa 35 dB. Die EPR-Signale der NF und NW im 360 mT-Bereich zeigen überhaupt keine Sättigung, selbst bei sehr geringen Mikrowellendämpfungen (10 dB). Die g-Werte der EPR-Signale wurden auf der Grundlage der in Abb. 2B und C dargestellten Q-Band-Messungen berechnet. Das Tieffeldsignal zeigte einen axialen g-Wert mit gSD = [2,0019 2,0006], den wir basierend auf dem Kern assoziieren –Shell-Modell76,77 zu Oberflächendefekten, auch als Flachdonordefekte bekannt. Die Konzentration, die proportional zur EPR-Intensität dieser paramagnetischen Zentren ist, ist in beiden Proben NF und NW ungefähr gleich. Andererseits haben die EPR-Signale bei etwa 3600 G einen isotropen g-Wert mit gNF = 1,96084 und gNW = 1,9586. Diese paramagnetischen Zentren sind mit ionisierten Sauerstoff- oder Zinkfehlstellen verbunden, die in der ZnO-Kristallstruktur auftreten78. Basierend auf der später erläuterten EDX-Auswertung handelt es sich dabei eher um Zn-Leerstände als um O-Leerstände. Die Q-Band-Messungen wurden bei zwei unterschiedlichen Mikrowellendämpfungen (25 und 20 dB) durchgeführt, um eine EPR-Signalsättigung zu vermeiden.

(A) X-Band-EPR-Spektren (9,879 GHz) der ZnO-basierten Materialien, Q-Band-EPR-Spektren (33,984 GHz) der NF (B) und NW (C), EPR-Spektren der beiden unter dunklen Bedingungen ( schwarze Linie) und anschließend die Bestrahlungszeit (rote Linie) von (D) NF und (E) NW. Die Einschübe zeigen die Entwicklung des EPR-Signalmaximums nach Beendigung der UV-Lichtanregung sowie die EPR-Signalentwicklung während Ein-Aus-UV-Lichtzyklen von (F) NF- und (G) NW-Proben.

Eine gleiche Menge ZnO NF- und NW-Proben wurden 30 Minuten lang mit UV-Licht (λ = 365 nm) bestrahlt. Abbildung 2D und E zeigen die EPR-Spektren der beiden unter dunklen Bedingungen (schwarze Linie) und anschließend die Bestrahlungszeit (rote Linie). Die EPR-Signalintensität der Oberflächendefekte ändert sich nach der Bestrahlung nicht, was darauf hindeutet, dass die UV-Bestrahlung keine neuen Defekte auf der Oberfläche der Materialien hervorruft. Im Gegensatz dazu steigt die EPR-Signalintensität der kernbezogenen paramagnetischen Zentren nach UV-Bestrahlung in beiden Fällen deutlich an. Nach der Bestrahlung wurde die maximale EPR-Signalintensität über eine Stunde lang auf Relaxation überwacht (Einschub in Abb. 2D und E). Es wurde ein exponentieller Abfall sowohl der ZnO-NW- als auch der NW-Signale beobachtet, jedoch mit unterschiedlichen Abfallkonstanten, die unter Verwendung des angepassten t1-Zeitparameters mit k = 1/t1 berechnet wurden. Die erhaltenen Werte für die Zerfallskonstanten kZnONF = 3,58 × 10–4 / s−1 und kZnONW = 4,88 × 10–4 / s−1 zeigen, dass die fotogenerierten Defekte in der NW-Probe schneller rekombinieren als diejenigen in der NF-Probe . Eine weitere Charakterisierung wurde durch Beleuchten der Proben mit UV-Licht in mehreren Ein-Aus-Zyklen durchgeführt. (Abb. 2F und G). Diese Messungen zeigen, dass die mit UV-Licht in den ZnO-NFs erzeugten paramagnetischen Zentren nach 100 Minuten fast vollständig rekombinieren, was auf einen hervorragenden Rekombinationsprozess hinweist, der nach Wiederholung des Beleuchtungsprozesses gleich bleibt. Andererseits weist das ZnO-NW einen viel komplexeren Rekombinationsprozess auf. Die fotogenerierten paramagnetischen Zentren rekombinieren nach dem ersten Beleuchtungszyklus nicht vollständig. Dieser Prozess wird erst nach dem zweiten Zyklus reversibel, was darauf hinweist, dass zwei oder mehr Prozesse unter Beleuchtung Defekte erzeugen.

Die nanostrukturierten Pulverproben wurden auf starren und flexiblen Substraten abgeschieden, um ein P-SC-Gerät herzustellen, wie schematisch in Abb. 3A, B1 und B2 dargestellt. Der angewandte Montageprozess ist einfach und dennoch praktisch für die Vorbereitung des P-SC. Die REM-Bilder in verschiedenen Vergrößerungen sind in Abb. 3C und D für ZnO-NW- und NF-Dünnfilme dargestellt, die mit der Drop-Casting-Technik hergestellt wurden. Der morphologische Unterschied zwischen den beiden Pulverproben wurde durch die REM-Bilder deutlich, in denen der ZnO-NF-Dünnfilm aus mikrometergroßen Kugeln besteht, während der ZnO-NW-Dünnfilm aus eindimensionalen drahtartigen Strukturen besteht. Die Elementzusammensetzungen von ZnO-Dünnfilmen in beiden Morphologien wurden durch EDX bestimmt, wie in Abb. 3E und F gezeigt. Der ZnO-NW hat einen höheren Zn-Gehalt als der ZnO-NF; Beide dünnen Filme wiesen einen Zinkmangel auf (Einschub Abb. 3E und F).

(A) Schematische Demonstration für die ZnO-Pulvervorbereitung, (B) die starre bzw. flexible P-SC-Montage; ESEM-Bilder von ZnO (C) NW- und (D) NF-Pulver nach Schleuderbeschichtung auf FTO-beschichteten Glassubstraten; und EDX-Analyseergebnisse von ZnO (E) NW und (F) NF.

Die CV-Kurven in einem Potentialbereich von −1,0 bis +1,25 V und bei einer Scanrate von 100 mV s−1 unter UV-Beleuchtung und dunklen Bedingungen wurden in Abb. 4A und B für ZnO NW bzw. NF verglichen. Das Profil der CV-Kurven der Elektroden bestätigte deren pseudokapazitive Natur79. Die deutlichen Unterschiede in den Redox-Spitzenpotentialen, da sich die Integralfläche der CV-Kurve unter Beleuchtung vergrößert, weisen auf die überlegene Kapazitätsleistung hin. Da die spezifische Kapazität proportional zur Fläche unter der CV-Kurve ist, wurden Kapazitätswerte aus CV-Daten unter Verwendung der angegebenen Gleichung (Gleichung S1) berechnet und in Tabelle S1 (Hintergrundinformationen)79,80 tabellarisch aufgeführt.

CV-Kurven von (A) ZnO NW und (B) ZnO NF bei Dunkelheit und UV-Bedingungen, (C) ZnO NW bei UV mit verschiedenen Scanraten. Die Kurven für Photoaufladung (bei 0,55 mA g−1)/Selbstentladung im Dunkeln bei angelegtem Nullstrom nach Langzeit-GCD-Messungen; (D) ZnO NW, (E) ZnO NF, (F) UV-Vis-Absorptionskurven für beide Dünnschicht-P-SC-Geräte; Änderungen des Leerlaufpotentials (VOC) unter UV-Beleuchtung und dunklen Bedingungen für (G) ZnO NW, (H) ZnO NF und (I) Vergleich für VOC bei Dunkelheit und unter UV-Beleuchtung für 5 Minuten.

Die spezifische Kapazität des ZnO NW-basierten P-SC hat sich durch UV-Beleuchtung verdoppelt. Im Gegensatz dazu stieg die spezifische Kapazität des ZnO-NF-Geräts fast um das 2,4-fache, was 1,98 bzw. 4,15 mF g−1 ergab. Die Abtastrate des CV ist die Geschwindigkeit, mit der das angelegte Potenzial abgetastet wird. Bei schnelleren Abtastraten werden höhere Ströme aufgrund einer Verringerung der Größe der Diffusionsschicht beobachtet81. Die CV-Kurven, die über verschiedene Scan-Raten im Bereich von 50 bis 200 mV s−1 aufgezeichnet wurden (Abb. 4C), zeigten diese erwartete Vergrößerung der CV-Innenfläche als Folge der höheren Ströme mit einem Anstieg der Scan-Raten aufgrund der schnellen Diffusion der Ionen im Elektrolyt82. Darüber hinaus ist das CV-Profil beider Photoelektroden auch bei höheren Scanraten gut erhalten geblieben, was eine Redoxreversibilität zeigt (Abbildung S3, Hintergrundinformationen). Die Unterschiede in den CV-Kurven können auf Variationen in der Morphologie der Geräte zurückgeführt werden. Die Auswirkung morphologischer Unterschiede auf CV-Messungen wurde in einer früheren Studie gezeigt, in der die Blüten- und faserähnlichen Morphologien von SnO2 verglichen wurden, wobei die Blütenmorphologie im Vergleich zu Faser-SnO283 überlegen war. Dementsprechend ist die aktuelle Reaktion von ZnO NW viel geringer als die der ZnO NF-Struktur, basierend auf den CV-Kurven im Dunkeln und unter UV-Licht, möglicherweise aufgrund des verbesserten Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnisses von ZnO NF.

Nach einem 3000-Zyklen-Test wurden die Proben unter UV-Bestrahlung mit 1,1 mA g−1 aufgeladen und im Dunkeln unter offenzelligen Bedingungen entladen, um den Lichteffekt besser zu verstehen. Der schnellere Anstieg und die anhaltende Abnahme des Potenzials bei UV-Ein- und Ausschaltbedingungen wurden für das P-SC-basierte ZnO-NF im Vergleich zum ZnO-NW-basierten P-SC-Gerät beobachtet (Abb. 4D und E), was möglicherweise darauf zurückzuführen ist auf die relativ höhere Absorption, wie in Abb. 4F dargestellt. Dies steht auch im Einklang mit den UV-Ein-Aus-Zyklus-EPR-Spektren, die für die ZnO-NF-Pulverprobe in Abb. 2F erhalten wurden. Die Offenzellspannung (Voc) des ZnO NW- und NF-basierten P-SC wurde ebenfalls untersucht (Abb. 4G – I). Obwohl die Voc beider P-SC-Geräte unter UV-Beleuchtung ähnlich waren, dauerte die Entspannung des ZnO NF-basierten P-SC nach dem Ausschalten des Lichts mehr als 5 Stunden. Andererseits dauerte die Entspannung von ZnO-NW-P-SCs etwa 500 s. Obwohl dieses Ergebnis nicht so offensichtlich ist wie bei Voc-Messungen, ist es mit PL- und EPR-Ergebnissen kompatibel. Dadurch, dass die Voc-Daten in der Gerätekonfiguration gemessen wurden, war der Unterschied zwischen NW und NF deutlicher.

Die GCD-Kurven wurden bei verschiedenen Stromdichten unter Dunkel- und UV-Beleuchtung erhalten (Abb. 5). Abbildung 4A zeigt den GCD des ZnO NW-basierten P-SC-Geräts von 2,7 mA g−1 unter beleuchteten und dunklen Bedingungen. Es wurde beobachtet, dass sich die Ladezeiten der mit UV-Licht beleuchteten P-SC-Geräte im Vergleich zu denen, die im Dunkeln betrieben werden, um etwa das Fünffache verkürzt. Daher sind die Coulomb-Wirkungsgrade (CE%) aufgrund der schnelleren Aufladung unter Lichteinwirkung gestiegen. Der CE-Prozentsatz des ZnO NW-basierten P-SC stieg unter Beleuchtung von ~ 33 auf 102 % (Abb. 5A). Der positive Einfluss von UV-Licht wurde in den GCD-Diagrammen beobachtet, die im Stromdichtebereich von 1,1 bis 1,6 mA g−1 gemessen wurden (Abb. 5B). Darüber hinaus sind die berechneten Kapazitäts-CE%-Daten über die sich ändernde Stromdichte unter UV-Anregung in Abb. 4C dargestellt und zeigen die beste Coulomb-Effizienz bei der Stromdichte von 2,7 mA g−1. Im Gegensatz dazu wurde für die Stromdichte von 1,1 mA g−1 eine spezifische Kapazität von 39,4 mF g−1 berechnet. Der Vergleich der GCD-Messungen für ZnO NW und NF im Dunkeln und unter UV-Beleuchtung mit niedriger Stromdichte (0,55 mA g−1) (Abbildung S4, Hintergrundinformationen) zeigte eine hervorragende Verbesserung durch Erhöhung der Entladungszeit unter UV. Die GCD-Kurven mit variierender Stromdichte bei dunklen Bedingungen sind in den Hintergrundinformationen angegeben (Abbildung S5, Hintergrundinformationen).

GCD-Kurven; (A) Vergleich für ZnO NW unter UV-Licht- und Dunkelbedingungen bei einer Stromdichte von 2,7 mA g−1, (B) abhängig von der sich ändernden Stromdichte unter UV-Beleuchtung, (C) Kapazität und Coulomb-Effizienz, (D) Vergleich für ZnO NF unter UV-Licht und Dunkelheit bei 2,7 mA g−1 Stromdichte, (E) abhängig von der sich ändernden Stromdichte unter UV-Beleuchtung, (F) Kapazität und Coulomb-Effizienz, (G) Beibehaltung der Coulomb-Effizienz für 3000 GCD-Zyklen unter UV-Beleuchtung. Kapazitätserhaltung und 1., 1000., 2000. und 3000. Lade-Entlade-Zyklen (eingefügte Abbildung) für (H) ZnO NW und (I) ZnO NF.

Andererseits zeigten die GCD-Kurven des ZnO-NF-basierten Foto-Superkondensators eine kürzere Lade-Entlade-Zeit, was zu einem geringeren Gesamt-CE-Prozentsatz sowohl bei Dunkelheit als auch bei Beleuchtung im Vergleich zum ZnO-NW führte (Abb. 5D–E). In Abb. 5F waren die CE%- und spezifischen Kapazitätswerte aufgrund der kürzeren Entladezeit viel niedriger als die von ZnO NW. Die Kapazitätsdaten bei niedriger Stromdichte (1,1 mA g−1) wurden verwendet, um die Energiedichte mit 78,1 bzw. 11,4 mWh kg−1 für NW und NF zu bestimmen. Darüber hinaus stieg der CE-Prozentsatz von NF nach dem 2. GCD-Zyklus um etwa das 1,8-fache (Abb. 5H). Andererseits war der CE-Prozentsatz des NW fast für 1400 Zyklen höher als 90 % und sank nach 3000 Zyklen auf 80 % (Abb. 5H). Die Kapazitätserhaltung aus der Zyklenleistung, die bei 2,7 mA g−1 über die 3000 Zyklen unter UV-Beleuchtung durchgeführt wurde, ist in Abb. 5H und I dargestellt. Die Kurven des 1., 1000., 2000. und 3000. Zyklen mit dreiecksähnlichen Formen Die als Einschub in die Abbildungen von Abb. 5D – E angegebenen Werte bestätigten die Stabilität sowohl von ZnO-NW- als auch von NF-P-SC-Geräten. Letztendlich bestätigten die Daten zur Kapazitätserhaltung über 3000 Zyklen für beide ZnO-basierten Geräte eine hervorragende langfristige Zyklenstabilität.

Die CV-Kurven der flexiblen ZnO-P-SC-Geräte sind in Abb. 6 dargestellt. In Abb. 6A wurde eine beispiellose Vergrößerung der CV-Fläche des ZnO-NW-P-SC-Geräts unter UV-Beleuchtung bei einer Scanrate von 200 beobachtet mV s−1 bezüglich des Dunkelzustands. Abbildung 6B zeigt die CV-Kurve, die unter UV-Beleuchtung mit unterschiedlichen Scanraten aufgenommen wurde und die Quasi-Rechteckformen anstelle von Redox-Peaks anzeigt. Darüber hinaus verstärkte das Biegen des P-SC-Geräts in einer konkaven und konvexen Ausrichtung in einem Winkel von 30° die CV-Kurve, möglicherweise aufgrund der vergrößerten aktiven Fläche nach dem Biegen (Abb. 6C). Andererseits eine hervorragende Vergrößerung der CV-Fläche nach UV-Beleuchtung für flexibles ZnO NF P-SC (Abb. 6D). CV-Kurven von ZnO NF P-SC bei verschiedenen Scanraten weisen quasi-rechteckige Formen auf, genau wie bei ZnO NW P-SC (Abb. 6E). Die CV-Kurven wurden bei Biegeexperimenten (konkav-konvexe Ausrichtung mit 30°) gemessen, bei denen die konkave Biegung eine bessere Leistung zeigte als die konvexe Biegung (Abb. 6F). CV- und GCD-Kurven von flexiblem ZnO NW und NF im Dunkeln sind in Abbildung S6, Hintergrundinformationen, dargestellt. Flexible NW- und NF-basierte P-SC hatten ähnliche Energie- und Leistungsdichten (Abbildung S7A, Hintergrundinformationen).

CV-Kurven von flexiblem P-SC auf ZnO-NW-Basis; (A) mit 200 mV s−1 Scanrate unter UV- und Dunkelbedingungen, (B) unter UV-Licht mit unterschiedlichen Scanraten, (C) gebogener und flacher P-SC mit 200 mV s−1 Scanrate; und flexibles P-SC auf ZnO-NF-Basis; (D) mit 200 mV s−1 Scanrate unter UV- und Dunkelbedingungen, (E) unter UV-Licht mit unterschiedlichen Scanraten, (F) gebogener und flacher P-SC mit 200 mV s−1 Scanrate.

GCD-Messungen wurden bei einem festen Potential von 2 V und verschiedenen Stromdichten durchgeführt. Abbildung 7A zeigt die GCD-Kurven bei Stromdichten im Bereich von 0,7 bis 1,7 mA g−1. Für die Stromdichte von 1,0 mA g−1 wurden die Cp- und Eg-Werte mit 1,46 mF g−1 bzw. 2,92 mWh kg−1 berechnet. Die GCD-Kurven (Abb. 7B) zeigten ein ähnliches Verhalten beim Biegeexperiment, aber das Biegen in einer konkaven Ausrichtung mit 30° führte zu einem etwas höheren Cp von 1,8 mF g−1 (für 1,7 mA g−1). Bei niedrigeren Stromdichten sank der CE% von ~ 70 % auf 59 % bzw. 27 % für 1,0 bzw. 0,7 mA g−1. Allerdings sind die Cp-Werte gestiegen (1,9 bzw. 2,3 mF g−1 für 1,0 bzw. 0,7 mA g−1). Daher haben wir beschlossen, einen Langzeitzyklus von GCD-Experimenten für 1,0 mA g−1 durchzuführen (Abb. 7C). Die CE%- und Cp-Retention für 3000 Zyklen sind in Abb. 6C zusammen mit einzelnen Zyklen in ausgewählten Intervallen dargestellt (Einschub in Abb. 7C). Andererseits zeigte flexibles ZnO NF P-SC eine verkürzte Lade-Entladezeit (fast die Hälfte von ZnO NW), wie in Abb. 7D für jede Stromdichte dargestellt.

GCD-Kurven für flexible ZnO-NW-P-SCs; (A) bei verschiedenen Stromdichten unter UV-Licht, (B) Vergleich der GCD-Kurven von flachem und gebogenem P-SC, (C) CE% und Kapazitätserhaltung von konkavem P-SC, GCD-Kurven für flexibles ZnO NF; (D) bei verschiedenen Stromdichten unter UV-Licht, (E) Vergleich der GCD-Kurven von flachem und gebogenem P-SC, (F) CE% und Kapazitätserhaltung von konkavem P-SC; Kurven des Leerlaufpotentials (VOC); (G) bei Dunkelheit und unter UV-Beleuchtung für 5 Minuten, VOC-Reaktion auf gehacktes Licht und Relaxationsdauer für flexible (H) ZnO NF- und (I) NW P-SC-Geräte.

Das Biegen von ZnO NF P-SC bei 30° konkaver Ausrichtung (Abb. 7E) führte zu höheren Cp-Werten (1,65 mF g−1 für 1,0 mA g−1). Abbildung 7F zeigt die CE%- und Cp-Retention für das NF P-SC-Gerät über 3000 Zyklen, was auf eine gute Stabilität des Geräts hinweist. Folglich stieg der Eg-Wert nach dem Biegen von 2,9 auf 3,6 mWh kg−1 für ZnO NW und von 1,8 auf 3,6 mWh kg−1 für NF. Schließlich zeigte das flexible Design, dass beide Nanostrukturen piezoelektrische Eigenschaften84,85 haben, was zu einem Anstieg des CE-Prozentsatzes und der Energiedichte nach dem Biegen führte. Es ist bekannt, dass ZnO ein bevorzugtes Material für piezoelektrische Nanogeneratoranwendungen ist, die auf der Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie beruhen86,87,88. Beispielsweise haben Xu et al. haben erstmals berichtet, dass die vertikale und laterale Integration von ZnO-Nanodrähten ausreichend Strom erzeugen könnte, um echte Geräte zu betreiben89. Fast ein Jahrzehnt später wurden ZnO-Nanoblätter als piezoelektrische zweidimensionale Gleichstromgeneratoren demonstriert87. Die P-SC-Leistung der starren und flexiblen ZnO-NF- und NW-basierten Geräte wurde für einen klaren Vergleich tabellarisch aufgeführt (Tabelle 1). Die Änderungen der VOC unter UV-Beleuchtung und das Relaxationsverhalten unter dunklen Bedingungen für beide flexiblen ZnO-P-SC-Geräte sind in Abb. 7G – I dargestellt. ZnO NF zeigte unter UV-Beleuchtung im Vergleich zu ZnO NW einen drastischen VOC-Anstieg (Abb. 7G). Nach der Zerkleinerung des UV-Lichts war die Relaxationszeit für dieses Gerät viel länger, genau wie für das im vorherigen Abschnitt vorgestellte starre ZnO NF P-SC im Vergleich zum starren und flexiblen ZnO NW.

Messungen der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) wurden durchgeführt, um die elektrochemischen Eigenschaften der ZnO-NW- und NF-Elektrode/Elektrolyt-Grenzfläche bei angelegten Vorspannungspotentialen von 0 V innerhalb des Scanbereichs von 1 MHz bis 0,1 Hz zu analysieren. Die typischen Nyquist-Diagramme von ZnO-Nanostrukturelektroden sind in Abb. 8A und B dargestellt. Ein ähnliches Nyquist-Merkmal für beide Nanostrukturen wurde im Dunkeln und unter UV-Beleuchtung beobachtet. Der untere Halbkreis zeigt den Faradayschen Ladungstransfer zwischen Elektroden und Elektrolyt an. Die Nyquist-Plot-Durchmesser der Superkondensatoren sind unter UV-Beleuchtung kleiner als unter dunklen Bedingungen, was einen geringeren Ladungsübertragungswiderstand und eine einfachere Ionendiffusion bei einer Redoxreaktion bedeutet. Die Nyquist-Diagramme beider Foto-Superkondensator-Bauelemente wurden gut an eine Ersatzschaltung angepasst, die als Einschub in Abb. 8A–B dargestellt ist, was die Eignung des vorgeschlagenen Ersatzschaltungsmodells zeigt. Die tabellierten EIS-Parameter sind in Tabelle 2 aufgeführt. R1 stellt den Massenwiderstand des Elektrolyten dar, während R2 den Ladungsübertragungswiderstand darstellt. Die Summe von R1 und R2 ist der Gesamtwiderstand, der den äquivalenten Serienwiderstand (ESR) definiert, der für P-SC-Geräte auf ZnO-NF-Basis höher war. Andererseits wurden die CPE-Werte beider P-SC-Geräte unter UV-Beleuchtung erhöht.

EIS-Messungen wurden im Scanbereich durchgeführt: 1 MHz bis 0,1 Hz bei 0 V. Nyquist-Diagramm; (A) ZnO NW, (B) ZnO NF (Die Symbole stehen für experimentelle Daten; die durchgezogenen Linien sind die Kurven, die an das im Einschub dargestellte elektrische Schaltkreismodell angepasst sind), Bode-Diagramme (C) ZnO NW und (D) ZnO NF , Flächenkapazität bei verschiedenen Frequenzen bei UV-Licht (E) ZnO NW, (F) ZnO NF.

Bode-Diagramme der Phasenwinkeländerungen mit der Frequenz für ZnO-basierte asymmetrische P-SCs unter UV-Licht (Abb. 8C–D) und dunklen Bedingungen (Abbildung S8, Hintergrundinformationen). Im Bode-Phasendiagramm nähert sich die Phasenverschiebung im Niederfrequenzbereich ~ − 80°, was zeigt, dass beide ZnO-Elektroden durch den Diffusionsprozess eher wie Kondensatoren wirken. Bei UV-Beleuchtung erreicht der Phasenwinkel von ZnO NW und NF −45° bei einer Kondensatoransprechfrequenz von 267 bzw. 9,57 Hz. Die Abbildungen 8E und F zeigen die frequenzabhängigen Kapazitäts-Spannungs-Kurven für starre bzw. flexible Substrate unter UV-Beleuchtung. Bei den NW-basierten starren P-SC-Geräten ist die Variation der realen Komponente der Kapazität nahezu unabhängig von der angelegten Spannung bei Frequenzen im Bereich von 2 Hz bis 1 kHz (Abb. 8E). Darüber hinaus nahm die Kapazität der NW-starren Geräte mit zunehmender Frequenz ab. Die maximale spezifische Kapazität von 1,1 μFg−1 wurde bei einer angelegten Vorspannung von 0 V und einer Frequenz von 2 Hz für den NW-starren P-SC beobachtet. Obwohl das Hochfrequenzverhalten des NF-starren Geräts dem NW-starren P-SC ähnelte, war bei 2 Hz und 0 V Vorspannung die spezifische Kapazität des NF-starren Geräts erhöht und erreichte 5,3 μFg−1. Eine ähnliche Spannungs- und Frequenzabhängigkeit von flexiblen P-SC wurde beobachtet. Für NW- und NF-basierte flexible Geräte wurden jedoch niedrigere spezifische Kapazitätswerte berechnet. Der Unterschied zwischen NF- und NW-basierten Geräten im Niederfrequenzbereich kann auf die geringere Relaxationszeit aufgrund der ausgeprägteren Defektniveaus zurückgeführt werden, die bei der EPR- und PL-Analyse beobachtet wurden. Die gleiche Tendenz wurde für das flexible P-SC mit niedrigeren Kapazitätswerten als das starre Design beobachtet (Abb. 8F). Frequenz- und angelegte Vorspannungs-abhängige reale Kapazitätsdiagramme von ZnO NW und NF im Dunkeln, die eine ähnliche Tendenz bei beleuchteten Proben zeigen, sind in den Hintergrundinformationen angegeben (Abbildung S9, Hintergrundinformationen).

In dieser Studie wurde die Drop-Casting-Technik erfolgreich eingesetzt, um NW- und NF-ZnO-Pulver in P-SC-Geräte zu integrieren. Im Vergleich zu den in der Literatur beschriebenen komplexen P-SC-Strukturen wurden hier einfachere starre und flexible P-SCs entwickelt. Darüber hinaus wurde der Leistungszusammenhang mit Defekten in ZnO-Pulvern mittels EPR, unterstützt durch TEM und PL, ermittelt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die ZnO-NF-Struktur mehr Kerndefekte aufweist als die NW-Pulver, was zu einer geringeren Coulomb-Effizienz (CE%) und Energiedichte führt. Obwohl der dunkle CE-Prozentsatz von NW und NF vergleichbar war (33 % bzw. 36 %), stieg der CE-Prozentsatz von NW und NF nach Beleuchtung mit UV-Licht um das 3- bzw. 1,8-fache und erreichte 102 bzw. 64 %. Da die durch die UV-Bestrahlung erzeugten überschüssigen Ladungen zu einer Verlängerung der Entladezeit des Kondensators führen, wurde ein deutlicher Anstieg des CE-Prozentsatzes festgestellt. Die Energiedichte von 78,1 mWh kg−1, die für die NW-basierten P-SCs bei einer Stromdichte von 1,1 mA g−1 unter UV-Beleuchtung erhalten wurde, ist einer der höchsten in der Literatur berichteten Werte unter den einzigen Elektroden auf Metalloxidbasis (Abbildung S7B). , Zusätzliche Informationen). Es ist auch wichtig zu betonen, dass unser Gerät nur ZnO-Pulver enthält und kein anderes Material auf Kohlenstoff- oder Metallbasis enthält. Daher kann der Aufbau heterostrukturierter Hybrid-P-SC-Elektroden die Energie- und Leistungsdichte verbessern. Last but not least betrug die Kapazitätserhaltung sowohl des NW- als auch des NF-basierten P-SC nach 3000 Zyklen etwa 100 %, was die sehr hohe Stabilität des Geräts zeigt. Angesichts dieser Ergebnisse können wir den Schluss ziehen, dass die Defektkontrolle für die Einführung von ZnO-basierten Nanomaterialien in hocheffizienten flexiblen und starren P-SC-Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist.

Zinknitrat-Hexahydrat (Zn(NO3)26H2O, ACS-Reagenz, ≥ 98 %), Harnstoff (CH4N2O, ACS-Reagenz, 99,0–100,5 %), Salpetersäure (HNO3, 99,8–100,5 %), Ammoniumhydroxid (NH4OH, ≥ 85 % ), wurden von Sigma-Aldrich für das hydrothermale Wachstum von ZnO NF- und NW-Nanostrukturen erworben. Als Gelelektrolytkomponenten wurden Polyvinylalkohol (PVA) und Lithiumchlorid (LiCl, ACS-Reagenz) verwendet. Fluordotiertes, mit Zinnoxid beschichtetes Glas (FTO, spezifischer Widerstand 10 Ω/Quadrat) wurde von Sigma-Aldrich bezogen.

ZnO-Pulver wurde auf der Grundlage des in unserer vorherigen Arbeit beschriebenen Verfahrens synthetisiert59. Kurz gesagt wurde eine hydrothermale Reaktionslösung zur Synthese von NF-Pulver aus 100 ml wässriger Lösung von 0,05 M Zn(NO3)2·6H2O und 1,0 M Harnstoff hergestellt, wobei der pH-Wert unter Verwendung von konzentrierter HNO3 auf 5,4 eingestellt wurde. Die Reaktionslösung wurde 3 Stunden lang in einem Standardreaktionsofen bei 80 °C gehalten. Nach Abschluss der Reaktion wurde das Pulverprodukt filtriert und mit entionisiertem (DI) Wasser und Ethanol gewaschen, gefolgt von einer 30-minütigen Kalzinierung bei 300 °C. ZnO-NW-Pulver wurde durch Anwendung des gleichen Verfahrens unter Verwendung von 0,1 M Zn(NO3)2·6H2O und 0,15 M NH4OH bei 80 °C für 3 Stunden, gefolgt von einem Kalzinierungsschritt bei 300 °C für 30 Minuten, synthetisiert. Die Variation des Vorläufers, des mittleren pH-Werts und der Reaktionsdauer verändert die morphologischen Variationen von ZnO-Pulver.

Die ZnO-Nanopulver wurden durch Tropfengießen auf mit Fluor-dotiertem Zinnoxid (FTO) beschichtetes Glas aufgetragen, um fotoaktive Elektroden zu bilden. Als Festelektrolyt wurde PVA/LiCl-Gel verwendet. Als nicht-photoaktive Elektrode wurde blankes FTO-beschichtetes Glas verwendet. Flexibles P-SC wurde auf mit Indium-dotiertem Zinnoxid (ITO) beschichteten PET-Substraten abgeschieden, wobei das gleiche oben beschriebene Verfahren angewendet wurde. Einzelheiten zum experimentellen Verfahren, zur Charakterisierung und zu den elektrochemischen Messungen finden Sie in den Hintergrundinformationen.

Eine Korrektur zu diesem Artikel wurde veröffentlicht: https://doi.org/10.1038/s41598-023-35687-3

Sankir, ND, Aydin, E., Ugur, E. & Sankir, M. Ungiftiger und umweltfreundlicher Weg zur Herstellung von Dünnschichtsolarzellen auf Kupfer-Indiumsulfid-Basis. J. Alloys Compd. 640, 468–474 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Nazif, KN et al. Flexible Übergangsmetalldichalkogenid-Solarzellen mit hoher spezifischer Leistung. Nat. Komm. 12, 1–9 (2021).

Google Scholar

Kang, SB et al. Farbenfrohe, transparente Silizium-Photovoltaik mit beispielloser Flexibilität. Adv. Funktion. Mater. 32, 2110435 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Wijesekara, A. et al. Bewertung der Eignung von Kupferthiocyanat als Lochtransportschicht in der invertierten CsSnI3-Perowskit-Photovoltaik. Wissenschaft. Rep. 8, 15722 (2018).

Artikel ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chang, J.-K. et al. Lösungsverarbeitete, semitransparente organische Photovoltaik, integriert mit lösungsdotierten Graphenelektroden. Wissenschaft. Rep. 10, 20010 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Banakhr, FA & Mosaad, MI Hochleistungsfähige adaptive Maximum-Power-Point-Tracking-Technik für netzunabhängige Photovoltaiksysteme. Wissenschaft. Rep. 11, 20400 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ahmadi, M., Abrari, M. & Ghanaatshoar, M. Ein vollständig gesputterter photovoltaischer Ultraviolett-Fotodetektor basierend auf co-dotiertem CuCrO2 und Al-dotiertem ZnO-Heteroübergang. Wissenschaft. Rep. 11, 18694 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ji, J. et al. In-situ-Umwandlung von 3D-Co3O4-Nanopartikeln in 2D-Nanoblätter mit zahlreichen Sauerstoffleerstellen an der Oberfläche, um die Wasserstofferzeugung aus NaBH4 zu steigern. Chem. Ing. J. 424, 130350 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Altaf, CT, Yolacan, D. & Sankir, ND Dekoration von 3D-ZnO-Nanoelektroden mit CuInS2 für die solare Wasserspaltung. Mater. Lette. 236, 710–714 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Altaf, CT et al. Hocheffiziente 3D-ZnO-Nanoblatt-Photoelektroden für die solarbetriebene Wasserspaltung: Sensibilisierung von Chalkogenid-Nanopartikeln und mathematische Modellierung. J. Alloys Compd. 828, 154472 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Tuc Altaf, C., Sankir, M. & Demirci Sankir, N. Synthese von Cu(In, Ga)S2-Nanopartikeln mittels Heißinjektionsverfahren und Einbau in eine 3D-ZnO/In2S3-Heterojunction-Photoanode für verbesserte optische und photoelektrochemische Eigenschaften. Mater. Lette. 304, 130602 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Biswas, P. et al. Abstimmung der durch Sauerstoffleerstellen induzierten elektrischen Leitfähigkeit in Ti-dotierten Hämatitfilmen und deren Einfluss auf die photoelektrochemische Wasserspaltung. Wissenschaft. Rep. 10, 7463 (2020).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Velazquez-Rizo, M., Iida, D. & Ohkawa, K. Photoelektrochemische und kristalline Eigenschaften einer GaN-Photoelektrode, beladen mit α-Fe2O3 als Cokatalysator. Wissenschaft. Rep. 10, 12586 (2020).

Artikel ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Khan, HR et al. Elektronische Abstimmung von Zinkoxid durch direkte Herstellung von mit Chrom (Cr) eingearbeiteten Photoanoden für durch sichtbares Licht betriebene Wasserspaltungsanwendungen. Wissenschaft. Rep. 10, 1–10 (2020).

Google Scholar

Kumtepe, A. et al. Indiumsulfid-basierte Photoelektroden für photoelektrochemische Redox-Flow-Batterien aus reinem Vanadium. ACS-Appl. Energie Mater. 3, 3127–3133 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Fu, HC et al. Eine effiziente und stabile Solar-Flow-Batterie, die durch eine Single-Junction-GaAs-Fotoelektrode ermöglicht wird. Nat. Komm. 12, 1–11 (2021).

Artikel ADS Google Scholar

Endrődi, B., Kecsenovity, E., Rajeshwar, K. & Janáky, C. Einstufige Elektroabscheidung nanokristalliner TiO2-Filme mit verbesserter photoelektrochemischer Leistung und Ladungsspeicherung. ACS-Appl. Energie Mater. 1, 851–858 (2018).

Artikel Google Scholar

Han, Q., Cheng, Z., Wang, B., Zhang, H. & Qu, L. Signifikante Verbesserung der durch sichtbares Licht gesteuerten Wasserstoffentwicklung durch Strukturregulierung von Kohlenstoffnitriden. ACS Nano 12, 5221–5227 (2018).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Yolaçan, D. & Demirci Sankir, N. Verbesserte photoelektrochemische und photokatalytische Eigenschaften von 3D-hierarchischen ZnO-Nanostrukturen. J. Alloys Compd. 726, 474–483 (2017).

Artikel Google Scholar

Wei, Z. et al. Neuartiger plasmonischer Ag/p-AgBr/n-BiVO4-Heteroübergangs-Photokatalysator: Studie zur hervorragenden photokatalytischen Leistung und zum photokatalytischen Mechanismus. ACS-Appl. Energie Mater. 2, 694–704 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

EL-Dafrawy, SM, Tarek, M., Samra, S. & Hassan, SM Synthese, photokatalytische und antidiabetische Eigenschaften von ZnO/PVA-Nanopartikeln. Wissenschaft. Rep. 11, 11404 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Panthawan, A. et al. Photokatalytische Effizienz unter sichtbarem Licht eines neuartigen Cu-Fe-Oxid-Verbundfilms, der durch ein einstufiges Funkenverfahren hergestellt wurde. Wissenschaft. Rep. 12, 4239 (2022).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ng, CH et al. Potenzielle aktive Materialien für Foto-Superkondensatoren: eine Übersicht. J. Power Sources 296, 169–185 (2015).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Namsheer, K. & Rout, CS Fotobetriebene integrierte Superkondensatoren: ein Rückblick auf aktuelle Entwicklungen, Herausforderungen und Zukunftsperspektiven. J. Mater. Chem. A 9, 8248–8278 (2021).

Artikel Google Scholar

Zhou, Y. et al. Zwei Fliegen mit einer Klappe: multifunktionale Superkondensatoren jenseits der herkömmlichen Energiespeicherung. Energieumwelt. Wissenschaft. 14, 1854–1896 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Nguyen, DCT, Shin, J., Kim, SK & Lee, SH Solarbetriebene Superkondensatoren mit integrierter gemeinsamer Elektrode. ACS-Appl. Energie Mater. 4, 14014–14021 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Ng, CH et al. Perowskit-sensibilisierte Solarzelle auf anorganischer Basis mit Cäsium-Blei-Halogenid für Photo-Superkondensator-Anwendungen bei hoher Luftfeuchtigkeit. ACS-Appl. Energie Mater. 1, 692–699 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Maddala, G., Ambapuram, M., Tankasala, V. & Mitty, R. Optimale Leistung von farbstoffsensibilisierten Solarzellen und Fotokondensatoren mit effizienter elektrokatalytischer SWCNH-unterstützter Kohlenstoffelektrode. ACS-Appl. Energie Mater. 4, 11225–11233 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Li, XL et al. Bleifreies bifunktionales Gerät auf Perowskit-Basis sowohl für die photoelektrische Umwandlung als auch für die Energiespeicherung. ACS-Appl. Energie Mater. 4, 7952–7958 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Boruah, BD & Misra, A. Spannungserzeugung in optisch empfindlichen Superkondensatoren für verbesserte Leistung. ACS-Appl. Energie Mater. 2, 278–286 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Miyasaka, T. & Murakami, TN Der Fotokondensator: Ein effizienter selbstladender Kondensator zur direkten Speicherung von Sonnenenergie. Appl. Physik. Lette. 85, 3932–3934 (2004).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Sun, Y. & Yan, X. Jüngste Fortschritte bei Geräten mit Doppelfunktion, die Solarzellen und Superkondensatoren integrieren. Sol. RRL 1, 1700002 (2017).

Artikel Google Scholar

Xu, J. et al. Integrierter Photo-Superkondensator basierend auf bipolaren TiO2-Nanoröhren-Arrays mit selektiver einseitiger plasmaunterstützter Hydrierung. Adv. Funktion. Mater. 24, 1840–1846 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Zhou, F. et al. Photovoltachromer Perowskit-Superkondensator mit vollständig transparenten Elektroden. ACS Nano 10, 5900–5908 (2016).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Zhu, T. et al. Drahtlose, tragbare, leichte, selbstladende Netzteile mit Perowskit-organischen Tandem-Solarzellen, integriert mit asymmetrischen Festkörper-Superkondensatoren. Nano Energy 78, 105397 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Zhang, F. et al. Hochflexibles und skalierbares fotoaufladbares Netzteil basierend auf symmetrischen Nanoröhren-Arrays. Nano Energy 46, 168–175 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Kim, J. et al. Ein hocheffizientes Self-Power-Pack-System, das Superkondensatoren und Photovoltaik in einer flächensparenden monolithischen Architektur integriert. J. Mater. Chem. A 5, 1906–1912 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Liang, J. et al. Integrierte Perowskit-Solarkondensatoren mit hoher Energieumwandlungseffizienz und schneller Fotoladerate. J. Mater. Chem. A 6, 2047–2052 (2018).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Zheng, J. Alloys Compd. 781, 351–356 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Cai, J., Lv, C. & Watanabe, A. Hochleistungsfähige, flexible Kohlenstoff/TiO2-Mikrosuperkondensatoren mit All-Solid-State-Funktion und Fotowiederaufladbarkeit. RSC Adv. 7, 415–422 (2017).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Huang, C., Zhang, J., Young, NP, Snaith, HJ & Grant, PS Festkörper-Superkondensatoren mit rational gestalteten heterogenen Elektroden, hergestellt durch großflächige Sprühverarbeitung für tragbare Energiespeicheranwendungen. Wissenschaft. Rep. 6, 25684 (2016).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Najib, S. et al. Maßgeschneiderte Morphologie zur Kontrolle von Defektstrukturen in ZnO-Elektroden für Hochleistungs-Superkondensatorgeräte. Nanoscale 12, 16162–16172 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Ouyang, Y. et al. Dreidimensionale hierarchische Struktur ZnO@C@NiO auf Kohlenstoffgewebe für asymmetrischen Superkondensator mit verbesserter Zyklenstabilität. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 10, 3549–3561 (2018).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Salunkhe, RR, Kaneti, YV & Yamauchi, Y. Von metallorganischen Gerüsten abgeleitete nanoporöse Metalloxide für Superkondensatoranwendungen: Fortschritte und Aussichten. ACS Nano 11, 5293–5308 (2017).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Kasap, S., Kaya, II, Repp, S. & Erdem, E. Superbat: Batterieartiger Superkondensator, der von Graphenschaum- und Zinkoxid (ZnO)-Elektroden genutzt wird, die durch strukturelle Defekte induziert werden. Nanoskalige Adv. 1, 2586–2597 (2019).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Jayababu, N. & Kim, D. ZnO-Nanostäbe@leitfähiges Ruß-Nanokomposit-basiertes flexibles integriertes System zur Energieumwandlung und -speicherung durch triboelektrischen Nanogenerator und Superkondensator. Nano Energy 82, 105726 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Yang, Q. et al. Nanoarrays aus kohlenstoffmodifizierten Übergangsmetalloxiden/-hydroxiden für leistungsstarke, flexible Festkörper-Superkondensatoren. Nano Energy 41, 408–416 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Khatun, F. et al. Durch Foto wiederaufladbare, organisch-anorganische Polymer-Energiezelle mit integriertem Farbstoff und überragender Leistung und Haltbarkeit. Langmuir 35, 6346–6355 (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Solís-Cortés, D. et al. Ein integrierter Festkörper-Fotosuperkondensator auf Basis von ZnO-Nanostäbchen-Arrays, dekoriert mit Ag2S-Quantenpunkten als Photoanode und einer PEDOT-Ladungsspeicher-Gegenelektrode. RSC Adv. 10, 5712–5721 (2020).

Artikel ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pavlenko, M. et al. Verbesserte solarbetriebene Wasserspaltung von 1D-Kern-Schale-Si/TiO2/ZnO-Nanosäulen. Int. J. Hydrogen Energy 45, 26426–26433 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Liu, Y. et al. Synergistischer Effekt von Oberflächenplasmonpartikeln und Oberflächenpassivierungsschicht auf der ZnO-Nanostabanordnung für eine verbesserte photoelektrochemische Wasserspaltung. Wissenschaft. Rep. 6, 29907 (2016).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ridhuan, NS, Abdul Razak, K. & Lockman, Z. Herstellung und Charakterisierung von Glucose-Biosensoren unter Verwendung hydrothermisch gewachsener ZnO-Nanostäbe. Wissenschaft. Rep. 8, 13722 (2018).

Artikel ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Eixenberger, JE et al. Defektentwicklung von ZnO-Nanopartikeln für Bioimaging-Anwendungen. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 11, 24933–24944 (2019).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Schneider, JJ et al. Synthese, Charakterisierung, Defektchemie und FET-Eigenschaften von aus Mikrowellen gewonnenem nanoskaligem Zinkoxid. Chem. Mater. 22, 2203–2212 (2010).

Artikel CAS Google Scholar

Altaf, CT et al. Effizienzsteigerung bei der photoelektrochemischen Wasserspaltung: Defektpassivierung und verstärkte Ladungsübertragungskinetik von Zinkoxid-Nanostrukturen durch Sensibilisierung von Chalkopyrit-/Chalkogenid-Mischungen. Physik. Rev. Mater. 125403, 1–14 (2021).

ADS Google Scholar

Dutta, S. et al. Rolle von Defekten bei der Anpassung der strukturellen, elektrischen und optischen Eigenschaften von ZnO. Prog. Mater. Wissenschaft. 54, 89–136 (2009).

Artikel CAS Google Scholar

Nadupalli, S., Repp, S., Weber, S. & Erdem, E. Über Defektphänomene in ZnO-Nanokristallen. Nanoscale 13, 9160–9171 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Selim, MS, Elseman, AM & Hao, Z. ZnO-Nanostäbe: eine fortschrittliche Kathodenpufferschicht für invertierte Perowskit-Solarzellen. ACS-Appl. Energie Mater. 3, 11781–11791 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Abdullayeva, N. et al. Untersuchung von Spannungseffekten auf die photoelektrochemische Leistung flexibler ZnO-Elektroden. Wissenschaft. Rep. 9, 1–14 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

TucAltaf, C. et al. Invertierte Konfiguration des Cu(In, Ga)S2/In2S3on 3D-ZnO/ZnSnO3-Doppelschichtsystems für hocheffiziente photoelektrochemische Wasserspaltung. ACS Sustain. Chem. Ing. 8, 15209–15222 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Abdullayeva, N. et al. Zinkoxid- und Metallhalogenid-Perowskit-Nanostrukturen mit abstimmbaren Morphologien, die durch Nanosekunden-Laserablation für lichtemittierende Geräte gezüchtet werden. ACS-Appl. Nano Mater. 3, 5881–5897 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Baruah, S. & Dutta, Ã. J. pH-abhängiges Wachstum von Zinkoxid-Nanostäben. J. Cryst. Wachstum 311, 2549–2554 (2009).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Wahab, R., Ansari, SG, Kim, YS, Song, M. & Shin, H. Die Rolle der pH-Variation beim Wachstum von Zinkoxid-Nanostrukturen. Angewandte Oberflächenwissenschaft. Die Rolle der pH-Variation beim Wachstum von Zinkoxid-Nanostrukturen. Appl. Surfen. Wissenschaft. 255, 4891–4899 (2009).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Altaf, CT, Abdullayeva, N., Sankir, M. & Sankir, ND CsPbBr 3 und Cs4PbBr6–CsPbBr3 zusammengesetzte Perowskit-Sensibilisierung von 3D-ZnO-Nanostrukturen für eine verbesserte Photolumineszenzemission. J. Lumin. 239, 118396 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Rayerfrancis, A., Bhargav, PB, Ahmed, N., Chandra, B. & Dhara, S. Einfluss des pH-Werts auf die Morphologie von ZnO-Nanostrukturen und sein Einfluss auf strukturelle und optische Eigenschaften. Physik. B Kondensatoren. Materie 457, 96–102 (2015).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Djuristic, AB et al. Grün-gelbe und orangefarbene Defektemission von ZnO-Nanostrukturen: Einfluss der Anregungswellenlänge. Appl. Physik. Lette. 103107, 1–4 (2009).

Google Scholar

Djurisic, AB, Ng, AMC & Chen, XY ZnO-Nanostrukturen für die Optoelektronik: Materialeigenschaften und Geräteanwendungen. Prog. Quantenelektron. 34, 191–259 (2010).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Djurišić, AB et al. Defektemissionen in ZnO-Nanostrukturen. Nanotechnologie 18, 09702 (2007).

Artikel Google Scholar

Tam, KH et al. Defekte in ZnO-Nanostäben, die durch ein hydrothermales Verfahren hergestellt wurden. J. Phys. Chem. B 110, 20865–20871 (2006).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Knutsen, KE et al. Zinkfehlstellen und Sauerstoffeinlagerungen in ZnO wurden durch sequentielles Glühen und Elektronenbestrahlung entdeckt. Physik. Rev. B 121203, 1–5 (2012).

Google Scholar

Rodnyi, PA, Chernenko, KA & Venevtsev, ID Mechanismen der ZnO-Lumineszenz im sichtbaren Spektralbereich. Opt. Spektroskopie 125, 372–378 (2018).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Biroju, RK & Giri, PK Starke Photolumineszenz im sichtbaren und nahen Infrarotbereich von ZnO-Nanostäben/Nanodrähten, die auf einschichtigem Graphen gewachsen sind, untersucht mittels Subbandlückenanregung. J. Appl. Physik. 122, 044302 (2017).

Artikel ADS Google Scholar

Halliburton, LE et al. Herstellung nativer Donatoren in ZnO durch Glühen bei hoher Temperatur in Zn-Dampf. Appl. Physik. Lette. 87, 1–3 (2005).

Artikel Google Scholar

Evans, SM, Giles, NC, Halliburton, LE & Kappers, LA Weitere Charakterisierung von Sauerstoff- und Zink-Leerstellen in elektronenbestrahltem ZnO. J. Appl. Physik. 103, 043710 (2008).

Artikel ADS Google Scholar

Cerrato, E., Paganini, MC & Giamello, E. Photoaktivität von defektem ZnO unter sichtbarem Licht, untersucht durch EPR-Spektroskopie und Photolumineszenz. J. Photochem. Photobiol. Ein Chem. 397, 112531 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Kaftelen, H. et al. EPR- und Photolumineszenzspektroskopiestudien zur Defektstruktur von ZnO-Nanokristallen. Physik. Rev. B Kondensatoren. Materie, Materie. Physik. 86, 1–9 (2012).

Artikel Google Scholar

Erdem, E. Mikrowellenleistung, Temperatur, Atmosphären- und Lichtabhängigkeit intrinsischer Defekte in ZnO-Nanopartikeln: Eine Untersuchung der paramagnetischen Elektronenresonanzspektroskopie (EPR). J. Alloys Compd. 605, 34–44 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Repp, S. & Erdem, E. Kontrolle der Exzitonenenergie von Zinkoxid (ZnO)-Quantenpunkten durch Änderung der Einschlussbedingungen. Spektrochem. Acta Teil A Mol. Biomol. Spektroskopie 152, 637–644 (2016).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Niu, H. et al. Auf dem Weg zu dreidimensionalen hierarchischen ZnO-Nanofasern@Ni(OH)2-Nanoflocken-Kern-Schale-Heterostrukturen für asymmetrische Hochleistungs-Superkondensatoren. J. Mater. Chem. A 3, 18413–18421 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Pattanayak, B. et al. Rolle der Mischsequenz der Vorläufer auf die Eigenschaften von CoMn2O4-Kathodenmaterialien und deren Anwendung in Pseudokondensatoren. Wissenschaft. Rep. 9, 16852 (2019).

Artikel ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Rountree, KJ, Mccarthy, BD, Rountree, ES, Eisenhart, TT & Dempsey, JL Ein praktischer Leitfaden für Einsteiger in die Cyclovoltammetrie. J. Chem. Educ. 95, 197–206 (2018).

Artikel Google Scholar

Yuan, C., Zhang, X., Wu, Q. & Gao, B. Einfluss der Temperatur auf den Hybrid-Superkondensator auf Basis von NiO und Aktivkohle mit alkalischem Polymergelelektrolyten. Solid State Ionics 177, 1237–1242 (2006).

Artikel CAS Google Scholar

Naveen Kumar, E. et al. Hochleistungsfähige farbstoffsensibilisierte Solarzellen mit Rekord-Leerlaufspannung unter Verwendung von durch Elektrospinnen entwickelten Zinnoxid-Nanoblumen. Energieumwelt. Wissenschaft. 5, 5401 (2012).

Artikel Google Scholar

Shin, S., Lee, H., Jung, J., Seol, H. & Nah, J. Piezoelektrische Leistungssteigerung des flexiblen ZnO-Nanogenerators durch Bildung eines CuO-ZnO-pn-Übergangs †. J. Mater. Chem. C 1, 8103–8107 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Fakhri, P., Amini, B. & Bagherzadeh, R. Flexibler piezoelektrischer Nanogenerator mit Hybridstruktur auf Basis von ZnO-Nanostäben/PVDF-Nanofasern mit verbesserter Leistung. RSC Adv. 9, 10117–10123 (2019).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Fan, FR, Tang, W. & Wang, ZL Flexible Nanogeneratoren für die Energiegewinnung und energieautarke Elektronik. Adv. Mater. 28, 4283–4305 (2016).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Kim, K.-H. et al. Piezoelektrische zweidimensionale Nanoblätter/anionische Schicht-Heteroübergang für effiziente Gleichstrom-Stromerzeugung. Wissenschaft. Rep. 3, 2017 (2013).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Yang, Y. & Kim, K. Gleichzeitige Erfassung von Strom- und Querkraftsignalen während der AFM zur Charakterisierung der piezoelektrischen und triboelektrischen Effekte von ZnO-Nanostäben. Wissenschaft. Rep. 11, 2904 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Xu, S. et al. Selbstversorgte Nanodrahtgeräte. Nat. Nanotechnologie. 5, 366–373 (2010).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Referenzen herunterladen

NDS dankt dem Wissenschaftlichen und Technologischen Forschungsrat der Türkei (TUBITAK) für die finanzielle Unterstützung im Rahmen des Forschungsvertrags 119M030. NDS, MS und CTA danken außerdem für die finanzielle Unterstützung durch das TUBITAK-BIDEB-2218-Programm Nr. 118C551. EE dankt dem Wissenschaftlichen und Technologischen Forschungsrat der Türkei (TUBITAK, Zuschuss Nr.: 118C243) im Rahmen des 2232-International Fellowship for Outstanding Researchers. II wurde teilweise durch das NCN SONATA-BIS-Programm (UMO-2020/38/E/ST5/00176) finanziert. AMR dankt dem rumänischen Ministerium für Forschung, Innovation und Digitalisierung für die finanzielle Unterstützung, Kernprogramm, Projekt PN19 35 02 03.

Abteilung für Materialwissenschaft und Nanotechnologie, TOBB-Universität für Wirtschaft und Technologie, Sogutozu Caddesi Nr. 43 Sogutozu, 06560, Ankara, Türkei

Cigdem Tuc Altaf, Mehmet Dahar und Nurdan Demirci Dahar

Graduiertenprogramm für Mikro- und Nanotechnologie, TOBB University of Economics and Technology, Sogutozu Caddesi No 43 Sogutozu, 06560, Ankara, Türkei

Ozlem Coskun, Alihan Kumtepe, Mehmet Dahar und Nurdan Demirci Dahar

Nationales Institut für Forschung und Entwicklung von Isotopen- und Molekulartechnologien, 67-103 Donat, PO 5 Box 700, 400293, Cluj-Napoca, Rumänien

Arpad Mihai Rostas

NanoBioMedical Centre, Adam-Mickiewicz-Universität in Posen, Wszechnicy Piastowska 3, 61-614, Posen, Polen

Igor Iatsunskyi & Emerson Coy

Fakultät für Ingenieur- und Naturwissenschaften, Sabanci-Universität, Orhanli, 34956, Tuzla, Istanbul, Türkei

Emre Erdem

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

CTA, OC und AK führten die Herstellung und Charakterisierung der Proben durch. CTA trug auch zur Datenanalyse und Erstellung des Manuskripts bei. AMR führte die EPR-Experimente durch. AMR und EE führten die Interpretation der EPR-Daten durch. II und EC führten die TEM- und PL-Analysen durch. NDS und MS sind die Hauptermittler. NDS und MS führten die Datenanalyse durch und verfassten das Manuskript. Alle Autoren haben das Manuskript in allen Phasen überprüft und kommentiert.

Korrespondenz mit Mehmet Dahar oder Nurdan Demirci Dahar.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

Die ursprüngliche Online-Version dieses Artikels wurde überarbeitet: Die ursprüngliche Version dieses Artikels enthielt einen Fehler im Abschnitt Danksagungen. „II dankt für die teilweise finanzielle Unterstützung durch das SONATA BIS-Projekt 2020/38/E/ST5/00176.“ lautet nun: „II wurde teilweise durch das NCN SONATA-BIS-Programm (UMO-2020/38/E/ST5/00176) finanziert.“

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die Originalautor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Altaf, CT, Coskun, O., Kumtepe, A. et al. Foto-Superkondensatoren auf Basis von nanoskaligem ZnO. Sci Rep 12, 11487 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-15180-z

Zitat herunterladen

Eingegangen: 21. März 2022

Angenommen: 20. Juni 2022

Veröffentlicht: 07. Juli 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-15180-z

Jeder, mit dem Sie den folgenden Link teilen, kann diesen Inhalt lesen:

Leider ist für diesen Artikel derzeit kein Link zum Teilen verfügbar.

Bereitgestellt von der Content-Sharing-Initiative Springer Nature SharedIt

Durch das Absenden eines Kommentars erklären Sie sich damit einverstanden, unsere Nutzungsbedingungen und Community-Richtlinien einzuhalten. Wenn Sie etwas als missbräuchlich empfinden oder etwas nicht unseren Bedingungen oder Richtlinien entspricht, kennzeichnen Sie es bitte als unangemessen.

Nachricht