Photoinduced charge generation and recombination dynamics in model donor/acceptor pairs for organic solar cell applications: A full quantum-chemical treatment

Journal of the American Chemical Society

Volumn 127, Issue 16, 2005, Pages 6077-6086

  Lemaur, Vincent ^a   Steel, Michelle ^a   Beljonne, David ^a,b   Brédas, Jean Luc ^a,b   Cornil, Jérôme ^a,b  

^a UNIVERSITY OF MONS   (Belgium)

^b GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DISSOCIATION; ELECTRIC CHARGE; INTERFACES (MATERIALS); MOLECULAR DYNAMICS; POLYMER BLENDS; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

MOLECULAR PARAMETERS; PHOTOINDUCED CHARGE GENERATION; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS; RECOMBINATION DYNAMICS;

SOLAR CELLS;

PERYLENE; PHTHALOCYANINE;

ARTICLE; BINDING SITE; DISSOCIATION; LIGHT; QUANTUM CHEMISTRY; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

EID: 17744378377     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja042390l     Document Type: Article

References (54)

1. Friend, R. H.; Gymer, R. W.; Holmes, A. B.; Burroughes, J. H.; Marks, R. N.; Taliani, C.; Bradley, D. D. C.; dos Santos, D. A.; Lögdlund, M.; Salaneck, W. R. Nature 1999, 397, 121.
2. Borchardt, J. K. Mater. Today, September 2004, 42.
3. Sariciftci, N. S.; Smilowitz, L.; Heeger, A. J.; Wudl, F. Science 1992, 58, 1474.
4. Horowitz, G. Adv. Mater. 1998, 10, 365.
5. Tessler, N. Adv. Mater. 1999, 11, 363.
6. McQuade, D. T.; Pullen, A. E.; Swager, T. M. Chem. Rev. 2000, 100, 2537.
7. Brabec, C. J.; Sariciftci, N. S.; Hummelen, J. C. Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 15.
8. Hill, I. G.; Kahn, A.; Soos, Z. G.; Pascal. R. A. Chem. Phys. Lett. 2000, 327, 181.
9. Halls, J. J. M.; Walsh, C. A.; Greenham, N. C.; Marseglia, E. A.; Friend, R. H.; Moratti, S. C.; Holmes, A. B. Nature 1995, 376, 498.
10. Yu, G.; Gao, J.; Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. Science 1995, 270, 1789.
11. Tang, C. W. Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183.
12. Wöhrle, D.; Meissner, D. Adv. Mater. 1991, 3, 129.
13. Svensson, M.; Zhang, F. L.; Veenstra, S. C.; Verhees, W. J. H.; Hummelen, J. C.; Kroon, J. M.; Inganas, O.; Andersson, M. R. Adv. Mater. 2003, 15, 988.
14. Halls, J. J. M.; Cornil, J.; dos Santos, D. A.; Silbey, R.; Hwang, D. H.; Holmes, A. B.; Brédas, J. L.; Friend, R. H. Phys. Rev. B 1998, 60, 5721.
15. Pourtois, P.; Beljonne, D.; Cornil, J.; Ratner, M. A.; Brédas, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4436.
16. Clayton, A. H. A.; Ghiggino, K. P.; Wilson, G. J.; Paddon-Row, M. N. J. Phys. Chem. 1993, 97, 7962.
17. Filatov, I.; Larsson, S. Chem. Phys. 2002, 284, 575.
18. Redmore, N. P.; Rubtsov, I. V.; Therien, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8769.
19. Weiss, E. A.; Ahrens, M. J.; Sinks, L. E.; Gusev, A. V.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5577.
20. Tang, C. W. Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183.
21. Wöhrle, D.; Meissner, D. Adv. Mater. 1991, 3, 129.
22. Adams, D. M.; Kerimo, J.; Olson, E. J. C.; Zaban, A.; Gregg, B. A.; Barbara, P. F. J. Am. Chem. Soc. 1987, 119, 10608.
23. Lane, P. A.; Rostalski, J.; Giebeler, C.; Martin, S. J.; Bradley, D. D. C.; Meissner, D. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2000, 63, 3.
24. Hiromitsu, I.; Murakami, Y.; Ito, T. J. Appl. Phys. 2003, 94, 2434.
25. Aroca, R.; Del Cano, T.; de Saja, J. A. Chem. Mater. 2003, 15, 38.
26. Edwards, L.; Gouterman, M. J. Mol. Spectrosc. 1979, 33, 292.
27. Marcus, R. A. Rev. Mod. Phys. 1993, 65, 599.
28. Barbara, P. F.; Meyer, T. J.; Ratner, M. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13148.
29. Sakanoue, K.; Motoda, M.; Sugimoto, M.; Sakaki, S. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 5551.
30. Coropceanu, V.; Malagoli, M.; da Silva Filho, D. A.; Gruhn, N. E.; Bill, T. G.; Brédas, J. L. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 275503.
31. Electron Transfer: From Isolated Molecules to Biomolecules; Bixon, M., Jortner, J., Eds.; Advances in Chemical Physics, Vol. 106-107; Wiley: New York, 1999.
32. Cornil, J.; Beljonne, D.; Shuai, Z.; Hagler, T.; Campbell, I.; Bradley, D. D. C.; Brédas, J. L.; Spangler, C. W.; Müllen, K. Chem. Phys. Lett. 1995, 247, 425.
33. Dewar, M. J. S.; Zoebisch, E. G.; Healy, E. F.; Stewart, J. J. P. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3902.
34. Ampac 6.55; created by Semichem Inc.: Shawnee, KS, 1997.
35. Klamt, A.; Schürmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1993, 2, 799.
36. Zang, D. Y.; So, F. F.; Forrest, S. R. Appl. Phys. Lett. 1991, 59, 823.
37. Brocks, G.; van den Brink, J.; Morpurgo, A. F. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 146405.
38. Tant, J.; Lehmann, M.; De Cupere, V.; Zucchi, G.; Lemaur, V.; Marcq, V.; Burquel, A.; Hennebicq, E.; Gardebien, F.; Lazzaroni, R.; Cornil, J.; Laursen, B. W.; Bjornholm, T.; Geerts, Y., submitted for publication.
39. van Hal, P. A.; Janssen, R. A. J.; Lanzani, G.; Cerullo, G.; Zavelani-Rossi, M.; De Silvestri, S. Phys. Rev. B 2001, 64, 075206.
40. Arkhipov, V. I.; Heremans, P.; Bässler, H. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 4605.
41. Offermans, T.; Meskers, S. C. J.; Janssen, R. A. J. J. Chem. Phys. 2003, 119, 10924.
42. Morteani, A. C.; Sreearunothai, P.; Herz, L. M.; Friend, R. H.; Silva, C. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 247402.
43. Brédas, J. L.; Beljonne, D.; Coropceanu, V.; Comil, J. Chem. Rev. 2004, 104, 4971.
44. Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1965, 43, 679.
45. Handbook of Chemistry and Physics, 76th ed.; Lide, R. D., Frederikse, H. P. R., Eds.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1995.
46. Madigan, C. F.; Bulovic, V. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 247403.
47. Cave, R. J.; Newton, M. D. Chem. Phys. Lett. 1996, 249, 15.
48. Cave, R. J.; Newton, M. D. J. Chem. Phys. 1997, 106, 9213.
49. Nelsen, S. F.; Newton, M. D. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 10023.
50. Ridley, J.; Zerner, M. C. Theor. Chim. Acta 1973, 32, 111.
51. Rust, M.; Lappe, J.; Cave, R. J. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 3930.
52. Verhoeven, J. W. Adv. Chem. Phys. 1999, 106, 603.
53. Cave, R. J.; Newton, M. D.; Kumar, K.; Zimmt, M. B. J. Phys. Chem. 1995, 99, 17501.
54. Lemaur, V.; da Silva Filho, D. A.; Coropceanu, V.; Lehmann, M.; Geerts, Y.; Piris, J.; Debije, M. G.; van de Craats, A. M.; Senthilkumar, K.; Siebbeles, L. D. A.; Warman, J. M.; Brédas, J. L.; Cornil, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3271.