Các phản ứng tạo dịng tối xảy ra chủ yếu trên bề mặt tiếp xúc giữa lớp TiO2 và hệ ựiện ly, ở những nơi khơng cĩ sự hấp phụ của chất nhạy quang. Những phản ứng này cũng cĩ thể xảy ra trên bề mặt SnO2 của mặt ựế thủy tinh dẫn, ở những nơi chưa bị che phủ bởi TiO2, nhưng khơng chiếm ưu thế do ựiện tắch bề mặt của SnO2 tương ựối nhỏ hơn so với TiO2.
Phương pháp phổ biến làm giảm dịng tối là sử dụng các hợp chất lưỡng tắnh (cĩ phần ưa nước carboxylic hay phosphonic làm nhĩm neo và phần kị nước) ựể ựồng hấp phụ với chất nhạy quang lên TiO2. Các phân tử này cùng với chất nhạy quang tạo thành lớp ựơn phân tử chặt chẽ trên bề mặt TiO2, trong ựĩ phần kị nước như một hàng rào che chắn bề mặt TiO2 khỏi ion I3-, hạn chế phản ứng tạo dịng tối, do ựĩ làm tăng hiệu thế mạch hở và ổn ựịnh bề mặt TiO2. Các chất ựồng hấp phụ cĩ thể là hexadecylmalonic axit, 4-guanidinobutyric axit, các dẫn xuất của pyridine như TBP, và N-methyl-benzimidazole, các muối guanidinium cũng cĩ tác dụng tương tự. TBP là phụ gia ựược sử dụng rất phổ biến, sự cĩ mặt của TBP cĩ tác dụng như sau:
Thay ựổi ựiện tắch bề mặt TiO2: làm giảm lượng proton và Li+ hấp phụ trên bề mặt TiO2. TBP hấp phụ trên bề mặt hạt nano TiO2 thơng qua liên kết Ti−N gây ra sự dịch chuyển âm mức Fermi của ựiện tử trong màng TiO2, ựiều này làm tăng VOC theo phương trình (13), trang 11 [21].
Làm giảm sự kết hợp, tăng thời gian sống của ựiện tử: TBP sẽ hấp phụ lên phần bề mặt cịn trống của lớp màng TiO2, hạn chế sự tiếp cận của I3- ựến bề mặt TiO2 nhận ựiện tử.
Cĩ thể tạo phức bền với các tiểu phân oxi hĩa trong hệ ựiện ly như I2 và I3-, sự tạo phức này làm giảm các phản ứng tạo dịng tối.
đường ựặc trưng dịng Ờ thế của DSC sử dụng hệ ựiện ly cĩ và khơng cĩ TBP khi chiếu sáng và ựể trong tối (hình 1.19) cho thấy TBP cĩ tác dụng triệt tiêu dịng
tối do ựĩ làm tăng giá trị VOC. Giá trị JSC giảm do rìa vùng dẫn của TiO2 dịch chuyển về phắa âm khi phụ gia TBP hấp phụ lên bề mặt hạt TiO2 [1], [21].
Hình 1.19: đường ựặc trưng dịng Ờ thế của DSC sử dụng hệ ựiện ly cĩ và
khơng cĩ TBP khi chiếu sáng và ựể trong tối [1].