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Journal articles
A H2-evolving photocathode based on direct sensitization of MoS3 with an organic photovoltaic cell
Tiphaine Bourgeteau
1
Denis Tondelier
2
Bernard Geffroy
1
Romain Brisse
1
Christel Laberty-Robert
3
Stéphane Campidelli
4
Rémi de Bettignies
5
Vincent Artero
6
Serge Palacin
1
Bruno Jousselme
1, *
*
Corresponding author
4
LISO - Laboratoire Interfaces et Surfaces d'Oxydes
SPEC - UMR3680 - Service de physique de l'état condensé, IRAMIS - Institut Rayonnement Matière de Saclay
Tiphaine Bourgeteau 1
Author
Denis Tondelier 2
Author IdHAL : denistondelier ORCID : https://orcid.org/0000-0003-1065-1977
Bernard Geffroy 1
Author
Romain Brisse 1
Author
Christel Laberty-Robert 3
Author IdHAL : christel-laberty
Stéphane Campidelli 4
Author
Rémi de Bettignies 5
Author
Vincent Artero 6
Author
Serge Palacin 1
Author IdHAL : serge-palacin ORCID : https://orcid.org/0000-0003-0738-8557
Bruno Jousselme 1
Correspondent author
1
LCSI - Laboratoire de Chimie des Surfaces et Interfaces (France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DSM/IRAMIS/SPCSI (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
2
LPICM - Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces [Palaiseau] (bat. 408 Route de Saclay 91128 PALAISEAU CEDEX - France)
- X - École polytechnique (École polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7647 (France)
3
LCMCP (site Paris VI) - Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris (site Paris VI) (4, Place Jussieu - Tour 54 - E.5 - couloir 54-55 75252 - Paris Cedex 05 - France)
- UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (4 place Jussieu - 75005 Paris - France)
- CdF (institution) - Collège de France (France)
- ENSCP - Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (11, rue Pierre et Marie Curie
75231 Paris Cedex 05 - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7574 (France)
4
LISO - Laboratoire Interfaces et Surfaces d'Oxydes (CEA Saclay, DSM/IRAMIS, 91191 Gif sur Yvette cedex - France)
- SPEC - UMR3680 - Service de physique de l'état condensé (SPEC - UMR3680 CEA-CNRS
(ex-URA 2464),
CEA/Saclay,
Orme des Merisiers,
F-91191 GIF SUR YVETTE CEDEX - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRF/IRAMIS (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- Université Paris-Saclay (Espace Technologique, Bat. Discovery - RD 128 - 2e ét., 91190 Saint-Aubin - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR3680 (France)
- IRAMIS - Institut Rayonnement Matière de Saclay (91191 Gif-sur-Yvette, France - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRF/IRAMIS (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- Université Paris-Saclay (Espace Technologique, Bat. Discovery - RD 128 - 2e ét., 91190 Saint-Aubin - France)
5
LCS - Laboratoire Composants Solaires (France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRT/DTS/LCS (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
6
LCBM - UMR 5249 - Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (17, rue des Martyrs 38054 Grenoble cedex 09 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5249 (France)
- UGA [2016-2019] - Université Grenoble Alpes [2016-2019] (38058 Grenoble cedex - France)
- IRIG - Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble : DRF/IRIG/DIESE (France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/IRIG (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/IRIG (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
Abstract : An organic solar cell based on a poly-3-hexylthiophene (P3HT):phenyl-C61-butyric acid (PCBM) bulk hetero-junction was directly coupled to molybdenum sulfide resulting in the design of a new type of photocathode for the production of hydrogen. Both the light-harvesting system and the catalyst were deposited by low-cost solution-processed methods, i.e. spin coating and spray coating respectively. Spray-coated MoS3 films are catalytically active in strongly acidic aqueous solutions with the best efficiencies for thicknesses of 40 to 90 nm. The photocathodes display photocurrents higher than reference samples, without a catalyst or without coupling with a solar cell. Gas chromatography analysis confirms the light-induced hydrogen evolution. The addition of titanium dioxide in the MoS3 film enhances electron transport and collection within thick films and therefore the performance of the photocathode
Document type :
Journal articles
Domain :
Complete list of metadata
https://hal-cea.archives-ouvertes.fr/cea-00959298
Contributor : Serge Palacin Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, March 14, 2014 - 10:28:46 AM
Last modification on : Tuesday, July 27, 2021 - 10:28:02 AM
Contributor : Serge Palacin Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, March 14, 2014 - 10:28:46 AM
Last modification on : Tuesday, July 27, 2021 - 10:28:02 AM
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Identifiers
- HAL Id : cea-00959298, version 1
- DOI : 10.1039/c3ee41321g
Collections
ENSCP | CNRS | CDF | X | PARISTECH | X-PICM | LPICM | LCMCP | LCMCP_PARISVI | UPMC | IRTSV-CBM | CEA | INC-CNRS | IRAMIS-SPEC | LCMCP-MHN | X-DEP-PHYS | SORBONNE-UNIVERSITE | IRIG | CEA-GRE | SU-SCIENCES | PSL | SU-TI | IRAMIS
Citation
Tiphaine Bourgeteau, Denis Tondelier, Bernard Geffroy, Romain Brisse, Christel Laberty-Robert, et al.. A H2-evolving photocathode based on direct sensitization of MoS3 with an organic photovoltaic cell. Energy & Environmental Science, Royal Society of Chemistry, 2013, 6, pp.2706-2713. ⟨10.1039/c3ee41321g⟩. ⟨cea-00959298⟩
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