A comparative theoretical study of exciton-dissociation and charge-recombination processes in oligothiophene/fullerene and oligothiophene/perylenediimide complexes for organic solar cells

Journal of Materials Chemistry

Volumn 21, Issue 5, 2011, Pages 1479-1486

  Yi, Yuanping ^a   Coropceanu, Veaceslav ^a   Brédas, Jean Luc ^a  

^a GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER STATE; DONOR-ACCEPTOR COMPLEX; ELECTRONIC COUPLING; MOBILE CHARGE CARRIERS; ORGANIC SOLAR CELL; QUANTUM-CHEMICAL METHODS; RECOMBINATION PROCESS; RECOMBINATION RATE; THEORETICAL STUDY; VARIOUS CONFIGURATION;

CHARGE TRANSFER; EXCITONS; FULLERENES; QUANTUM CHEMISTRY; SOLAR CELLS;

DISSOCIATION;

EID: 78751535744     PISSN: 09599428     EISSN: 13645501     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0jm02467h     Document Type: Article

References (73)

1. S. Günes H. Neugebauer N. S. Sariciftci Chem. Rev. 2007 107 1324 1338
2. B. P. Rand J. Genoe P. Heremans J. Poortmans Progr. Photovolt.: Res. Appl. 2007 15 659 676
3. B. C. Thompson J. M. J. Fréchet Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 58 77
4. M. Riede T. Mueller W. Tress R. Schueppel K. Leo Nanotechnology 2008 19 424001
5. B. Kippelen J.-L. Brédas Energy Environ. Sci. 2009 2 251 261
6. J.-L. Brédas J. E. Norton J. Cornil V. Coropceanu Acc. Chem. Res. 2009 42 1691 1699
7. J. Peet M. L. Senatore A. J. Heeger G. C. Bazan Adv. Mater. 2009 21 1521 1527
8. Y.-J. Cheng S.-H. Yang C.-S. Hsu Chem. Rev. 2009 109 5868 5923
9. T. M. Clarke J. R. Durrant Chem. Rev. 2010 10.1021/cr900271s
10. A. W. Hains Z. Liang M. A. Woodhouse B. A. Gregg Chem. Rev. 2010 10.1021/cr9002984
11. K. M. Coakley M. D. McGehee Chem. Mater. 2004 16 4533 4542
12. P. W. M. Blom V. D. Mihailetchi L. J. A. Koster D. E. Markov Adv. Mater. 2007 19 1551 1566
13. F. Padinger R. S. Rittberger N. S. Sariciftci Adv. Funct. Mater. 2003 13 85 88
14. G. Li V. Shrotriya J. Huang Y. Yao T. Moriarty K. Emery Y. Yang Nat. Mater. 2005 4 864 868
15. Y. Kim S. Cook S. M. Tuladhar S. A. Choulis J. Nelson J. R. Durrant D. D. C. Bradley M. Giles I. McCulloch C.-S. Ha M. Ree Nat. Mater. 2006 5 197 203
16. G. Dennler M. C. Scharber C. J. Brabec Adv. Mater. 2009 21 1323 1338
17. H. Xin F. S. Kim S. A. Jenekhe J. Am. Chem. Soc. 2008 130 5424 5425
18. J. Sakai T. Taima K. Saito Org. Electron. 2008 9 582 590
19. J. Sakai T. Taima T. Yamanari K. Saito Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009 93 1149 1153
20. T. Nishizawa K. Tajima K. Hashimoto Nanotechnology 2008 19 424017
21. E. E. Neuteboom S. C. J. Meskers P. A. van Hal J. K. J. van Duren E. W. Meijer R. A. J. Janssen H. Dupin G. Pourtois J. Cornil R. Lazzaroni J.-L. Brédas D. Beljonne J. Am. Chem. Soc. 2003 125 8625 8638
22. B. A. Gregg J. Sprague M. W. Peterson J. Phys. Chem. B 1997 101 5362 5369
23. C. W. Struijk A. B. Sieval J. E. J. Dakhorst M. van Dijk P. Kimkes R. B. M. Koehorst H. Donker T. J. Schaafsma S. J. Picken A. M. van de Craats J. M. Warman H. Zuilhof E. J. R. Sudhölter J. Am. Chem. Soc. 2000 122 11057 11066
24. M. C. R. Delgado E.-G. Kim D. A. da Silva Filho J.-L. Brédas J. Am. Chem. Soc. 2010 132 3375 3338
25. J. Vura-Weis M. A. Ratner M. R. Wasielewski J. Am. Chem. Soc. 2010 132 1738 1739
26. Y. Wen Y. Liu C. Di Y. Wang X. Sun Y. Guo J. Zheng W. Wu S. Ye G. Yu Adv. Mater. 2009 21 1631 1635
27. H.-M. Zhao J. Pfister V. Settels M. Renz M. Kaupp V. C. Dehm F. Wurthner R. F. Fink B. Engels J. Am. Chem. Soc. 2009 131 15660 15668
28. J. J. Dittmer E. A. Marseglia R. H. Friend Adv. Mater. 2000 12 1270 1274
29. X. Guo L. Bu Y. Zhao Z. Xie Y. Geng L. Wang Thin Solid Films 2009 517 4654 4657
30. W. S. Shin H. H. Jeong M. K. Kim S. H. Jin M. R. Kim J. K. Lee J. W. Lee Y. S. Gal J. Mater. Chem. 2006 16 384 390
31. N. Noma T. Tsuzuki Y. Shirota Adv. Mater. 1995 7 647 648
32. K. Kuwabara K. Miyawaki K. Nawa N. Noma Y. Shiroto Nippon Kagaku Kaishi 1992 1168 1173
33. Y. Ie T. Uto A. Saeki S. Seki S. Tagawa Y. Aso Synth. Met. 2009 159 797 801
34. Y. Ie T. Uto N. Yamamoto Y. Aso Chem. Commun. 2009 1213 1215
35. I. Riedel J. Parisi V. Dyakonov L. Lutsen D. Vanderzande J. C. Hummelen Adv. Funct. Mater. 2004 14 38 44
36. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski and D. J. Fox, Gaussian-09, Revision A.02, Wallingford CT
37. S. Zade M. Bendikov Chem.-Eur. J. 2007 13 3688 3700
38. J. S. Mattu G. W. Leach J. Am. Chem. Soc. 2010 132 3204 3210
39. R. A. Marcus Rev. Mod. Phys. 1993 65 599 610
40. P. F. Barbara T. J. Meyer M. A. Ratner J. Phys. Chem. 1996 100 13148 13168
41. T. Kawatsu V. Coropceanu A. Ye J.-L. Brédas J. Phys. Chem. C 2008 112 3429 3433
42. Y. Yi V. Coropceanu J.-L. Brédas J. Am. Chem. Soc. 2009 131 15777 15783
43. J. Ridley M. Zerner Theor. Chim. Acta 1973 32 111 134
44. N. Mataga K. Z. Nishimoto Phys. Chem. 1957 12 35
45. N. Mataga K. Z. Nishimoto Phys. Chem. 1957 13 140
46. R. A. J. Janssen L. Smilowitz N. S. Sariciftci D. Moses J. Chem. Phys. 1994 101 1787 1798
47. J. Seixas de Melo M. L. Silva G. L. Arnaut R. S. Becker J. Chem. Phys. 1999 111 5427 5433
48. M. Muccini M. Schneider C. Taliani M. Sokolowski E. Umbach D. Beljonne J. Cornil J. L. Brédas Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2000 62 6296 6300
49. R. N. Marks R. H. Michel W. Gebauer R. Zamboni C. Taliani R. F. Mahrt M. Hopmeier J. Phys. Chem. B 1998 102 7563 7567
50. P. Landwehr H. Port H. C. Wolf Chem. Phys. Lett. 1996 260 125 129
51. T. Kircher H.-G. Löhmannsröben Phys. Chem. Chem. Phys. 1999 1 3987 3992
52. O. L. Griffith A. G. Jones J. E. Anthony D. L. Lichtenberger J. Phys. Chem. C 2010 114 13838 13845
53. O. L. Griffith J. E. Anthony A. G. Jones D. L. Lichtenberger J. Am. Chem. Soc. 2010 132 580 586
54. I. G. Hill A. Kahn Z. G. Soos J. R. A. Pascal Chem. Phys. Lett. 2000 327 181 188
55. P. I. Djurovich E. I. Mayo S. R. Forrest M. E. Thompson Org. Electron. 2009 10 515 520
56. D. R. T. Zahn G. N. Gavrila M. Gorgoi Chem. Phys. 2006 325 99 112
57. N. Sato H. Yoshida K. Tsutsumi J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1998 88 861 865
58. R. Schwedhelm L. Kipp A. Dallmeyer M. Skibowski Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1998 58 13176
59. J. Hwang A. Wan A. Kahn Mater. Sci. Eng., R 2009 64 1 31
60. S. Shoaee Z. S. An X. Zhang S. Barlow S. R. Marder W. Duffy M. Heeney I. McCulloch J. R. Durrant Chem. Commun. 2009 5445 5447
61. J. D. Megiatto D. I. Schuster S. Abwandner G. de Miguel D. M. Guldi J. Am. Chem. Soc. 2010 132 3847 3861
62. H. Gerischer F. Willig Top. Curr. Chem. 1976 61 31 84
63. D. A. da Silva V. Coropceanu D. Fichou N. E. Gruhn T. G. Bill J. Gierschner J. Cornil J.-L. Brédas Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 2007 365 1435 1452
64. G. Orlandi F. Negri Photochem. Photobiol. Sci. 2002 1 289 308
65. I. Akimoto M. Ashida K. Kan'no Chem. Phys. Lett. 1998 292 561 566
66. X.-B. Wang H.-K. Woo L.-S. Wang J. Chem. Phys. 2005 123 051106
67. K. Tvingstedt K. Vandewal A. Gadisa F. L. Zhang J. Manca O. Inganas J. Am. Chem. Soc. 2009 131 11819 11824
68. G. Accorsi N. Armaroli J. Phys. Chem. C 2010 114 1385 1403
69. J. E. Norton J.-L. Brédas J. Am. Chem. Soc. 2008 130 12377 12384
70. D. P. McMahon A. Troisi J. Phys. Chem. Lett. 2010 1 941 946
71. P. A. van Hal J. Knol B. M. W. Langeveld-Voss S. C. J. Meskers J. C. Hummelen R. A. J. Janssen J. Phys. Chem. A 2000 104 5974 5988
72. J. C. Guo Y. Y. Liang S. Q. Xiao J. M. Szarko M. Sprung M. K. Mukhopadhyay J. Wang L. P. Yu L. X. Chen New J. Chem. 2009 33 1497 1507
73. J.-L. Brédas J. P. Calbert D. A. da Silva Filho J. Cornil Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 5804 5809