A simple and effective modification of PCBM for use as an electron acceptor in efficient bulk heterojunction solar cells

Advanced Functional Materials

Volumn 21, Issue 4, 2011, Pages 746-755

  Mikroyannidis, John A ^a   Kabanakis, Antonis N ^a   Sharma, S S ^d,e   Sharma, Ganesh D ^b,c  

^a UNIVERSITY OF PATRAS   (Greece)

^b JAI NARAIN VYAS UNIVERSITY   (India)

^c Jaipur Engineering College   (India)

^d GOVT WOMEN ENGINEERING COLLEGE   (India)

^e UNIVERSITY OF RAJASTHAN   (India)

Author keywords

bulk heterojunction solar cells; fullerene derivatives; Modification of PCBM; photovoltaics; poly(3 hexylthiophene)

Indexed keywords

BULK HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; FULLERENE DERIVATIVES; MODIFICATION OF PCBM; PHOTOVOLTAICS; POLY(3-HEXYLTHIOPHENE);

ABSORPTION; BUTYRIC ACID; CARBOXYLIC ACIDS; CARRIER MOBILITY; CHLORINE COMPOUNDS; CONVERSION EFFICIENCY; CYCLIC VOLTAMMETRY; ELECTROCHEMICAL PROPERTIES; ELECTRON ENERGY LEVELS; ESTERIFICATION; ESTERS; FULLERENES; MOLECULAR ORBITALS; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; ORGANIC SOLVENTS; PHOTOVOLTAIC EFFECTS; SOLAR CELLS;

HETEROJUNCTIONS;

EID: 79951605824     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201001807     Document Type: Article

References (65)

1. (a), G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science 1995, 270, 1789
2. (b), J. J. M. Halls, C. A. Walsh, N. C. Greenham, E. A. Marseglia, R. H. Friend, S. C. Moratti, A. B. Holmes, Nature 1995, 376, 498
3. (c), B. C. Thompson, J. M. J. Fréchet, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 58
4. (d), S. Günes, H. Neugebauer, N. S. Sariciftci, Chem. Rev. 2007, 107, 1324
5. (e), C. J. Brabec, N. S. Sariciftci, J. C. Hummelen, Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 15
6. (f), K. M. Coakley, M. D. MeGehee, Chem. Mater. 2004, 16, 4533
7. (g), Y.-J. Cheng, S.-H. Yang, C.-S. Hsu, Chem. Rev. 2009, 109, 5868.
8. (a), M. C. Scharber, D. Mühlbacher, M. Koppe, P. Denk, C. Waldauf, A. J. Heeger, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2006, 18, 789
9. (b), L. J. A. Koster, V. D. Mihailetchi, P. W. M. Blom, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 093511.
10. G. Li, V. Shrotriya, J. S. Huang, Y. Yao, T. Moriarty, K. Emery, Y. Yang, Nat. Mater. 2005, 4, 864.
11. W. Ma, C. Yang, X. Gong, K. Lee, A. J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1617.
12. Y. Kim, S. Cook, S. M. Tuladhar, S. A. Choulis, J. Nelson, J. R. Durrant, D. D. C. Bradley, M. Giles, I. MuCulloch, C. S. Ha, M. Ree, Nat. Mater. 2006, 5, 197.
13. J. C. B. Hummelen, W. Knight, F. LePeq, F. Wudl, J. Yao, C. L. Wilkins, J. Org. Chem., 1995, 60, 532.
14. J. Peet, J. Y. Kim, N. E. Coates, W. L. Ma, D. Moses, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Nat. Mater. 2007, 6, 497.
15. C. J. Brabec, A. Cravino, D. Meissner, N. S. Sariciftci, T. Fromherz, M. T. Rispens, L. Sanchez, J. C. Hummelen, Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 374.
16. J. X. Li, N. Sun, Z. X. Guo, C. J. Li, Y. F. Li, L. M. Dai, D. B. Zhu, D. K. Sun, Y. Cao, L. Z. Fan, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11509.
17. L. P. Zheng, Q. M. Zhou, X. Y. Deng, M. Yuang, G. Yu, Y. J. Cao, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 11921.
18. (a), I. Riedel, N. Martin, F. Giacalone, J. L. Segura, D. Chirvase, J. Parisi, V. Dyakonov, Thin Solid Films 2004, 451, 43
19. (b), I. Riedel, E. von Hauff, J. Parisi, N. Martín, F. Giacalone, V. Diakonov, Adv. Funct. Mater., 2005, 15, 1979.
20. S. A. Backer, K. Sivula, D. F. Kavulak, J. M. J. Frechet, Chem. Mater. 2007, 19, 2927.
21. F. B. Kooistra, J. Knol, F. Kastenberg, L. M. Popescu, W. J. H. Verhees, J. M. Kroon, J. C. Hummelen, Org. Lett. 2007, 9, 551.
22. C. Yang, J. Y. Kim, S. Cho, J. K. Lee, A. J. Heeger, F. Wudl, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 644.
23. J. A. Renz, P. A. Troshin, G. Gobsch, V. F. Razumov, H. Hoppe, J. Mater. Chem. 2003, 13, 800.
24. P. A. Troshin, H. Hoppe, J. Renz, M. Egginger, J. Y. Mayorova, A. E. Goryachev, A. S. Peregudov, R. N. Lyubovskaya, G. Gobsch, N. S. Sariciftci, V. F. Razumv, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 779.
25. F. B. Kooistra, V. D. Mihailetchi, L. M. Popescu, D. Kronholm, P. W. M. Blom, J. C. Hummelen, Chem. Mater. 2006, 18, 3068.
26. J. H. Hou, H. Y. Chen, S. Q. Zhang, G. Li, Y. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16144.
27. C.-P. Chen, S.-H. Chan, T.-C. Chao, C. Ting, B.-T. Ko, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12828.
28. M. M. Wienk, M. Turbiez, J. Gilot, R. A. J. Janssen, Adv. Mater. 2008, 20, 2556.
29. Y. Y. Liang, Y. Wu, D. Q. Feng, S.-T. Tsai, H.-J. Son, G. Li, L. P. Yu, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 56.
30. M. M. Wienk, J. M. Kroon, W. J. H. Verhees, J. Knol, J. C. Hummelen, P. A. V. Hal, R. A. J. Janssen, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 3371.
31. (a), M. Lenes, G. J. A. H. Wetzelaer, F. B. Kooist, S. C. Veenstra, J. C. Hummelen, P. W. M. Blom, Adv. Mater. 2008, 20, 2116
32. (b), M. Lenes, S. W. Shelton, A. B. Sieval, D. F. Kronholm, J. C. Hummelen, P. W. M. Blom, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3002.
33. R. B. Ross, C. M. Cardona, D. M. Guldi, S. G. Sankaranarayanan, M. O. Reese, N. Kopidakis, J. Peet, B. Walker, G. C. Bazan, E. V. Keuren, B. C. Holloway, M. Drees, Nat. Mater. 2009, 8, 208.
34. Y. He, H.-Y. Chen, J. Hou, Y. Li, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1377.
35. G. Zhao, Y. He, Y. Li, Adv. Mater. 2010, 22, 4355.
36. J. L. Delgado, P.-A. Bouit, S. Filippone, M. Ã . Herranza, N. Martín, Chem. Commun. 2010, 46, 4853.
37. J. A. Mikroyannidis, D. V. Tsagkournos, P. Balraju, G. D. Sharma, Org. Electron. 2010, 11, 1242.
38. Q. Wei, T. Nishizawa, K. Tajima, K. Hashimoto, Adv. Mater. 2008, 20, 2211.
39. (a), T. Suzuki, Q. Li, K. C. Khemani, F. Wudl, O. Almarsson, Science 1991, 154, 1186
40. (b), M. Prato, T. Suzuki, H. Foroudian, Q. Li, K. Khemani, F. Wudl, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1148.
41. Y. F. Li, Y. Cao, D. L. Wang, G. Yu, A. J. Heeger, Synth. Met. 1999, 99, 243.
42. Q. J. Sun, H. Q. Wang, C. H. Yang, Y. F. Li, J. Mater. Chem. 2003, 13, 800.
43. P. J. Brown, D. C. Thomas, A. Kohler, J. S. Wilson, J. S. Kim, C. M. Ramsalale, H. Sirringhaus, R. H. Friend, Phys. Rev. Ba-Condens Matter, Mater. Phys. 2003, 67, 064203.
44. L. G. Li, G. H. Lu, X. He, J. Mater. Chem. 2008, 18, 1984.
45. V. D. Mihailetchi, H. Xie, B. de Boer, L. J. A. Koster, P. W. M. Blom, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 699.
46. C. J. Brabec, A. Cravino, D. Meissner, N. S. Sariciftci, T. Fromherz, M.T. Rispens, L. Sanchez, J. C. Hummelen, Adv. Mater. 2001, 11, 374.
47. J. Jo, S. S. Kim, S. I. Na, B. K. Yu, D. Y. Kim, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 866.
48. (a), C. Muller, T. A. M. Ferenczi, M. Campoy-Ouiles, J. M. Frost, D. D. C. Bradley, P. Smith, N. Stingelin-Stutzmann, J. Nelson, Adv. Mater. 2008, 20, 3510
49. (b), B. K. Kuila, A. K. Nandi, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 1621.
50. (a), Y. Zhao, Z. Xie, Y. Qu, Y. Geng, L. Wang, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 043504
51. (b), G. Li, Y. Yao, H. Yang, V. Shrotriya, G. Yang, Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1636.
52. S. Berson, R. De Bettignies, S. Bailly, S. Guillerez, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1377.
53. (a), A. J. Moule, K. Meerholz, Adv. Funct. Mater. 2008, 20, 240
54. (b), L. Li, G. Lu, X. Yang, J. Mater. Chem. 2008, 18, 1984
55. (c), Y. Yao, J. Hou, Z. Xu, G. Li, Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1783.
56. (a), K. Vandewal, A. Gadisa, W. D. Oosterbaan, S. Bertho, F. Banishoeib, I. Van Severen, L. Lutsen, T. J. Cleji, D. Vanderzande, J. V. Manca, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2064
57. (b), J. Cornil, D. Beljonne, J. P. Calbert, J. L. Bredas, Adv. Mater. 2001, 13, 1053.
58. M. Brinkmann, J. C. Wittmann, Adv. Mater. 2006, 18, 860.
59. (a), D. Gupta, S. Mukhopadhyay, K. S. Narayan, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 94, 1390
60. (b), M. H. Yun, G. H. Kim, C. Yang, J. Y. Kim, J. Mater. Chem. Doi: 10.1039/c0jm00790k
61. (c), V. D. Mihailetchi, J. Wildeman, P. W. M. Blom, Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 126602.
62. (a), A. M. Goodman, A. Rose, J. Appl. Phys. 1971, 42, 2823
63. (b), L. J. A. Koster, E. C. P. Smits, V. D. Mihailetchi, P. W. M. Blom, Phys. Rev. Ba-Condens Mater. Mater. Phys. 2005, 72, 085205.
64. (a), X. Yang, J. Loss, S. C. Veenstra, W. J. H. Verhees, M. M. Wienk, J. M. Kroons, M. A. J. Michels, R. A. J. Janssen, Nano Lett. 2005, 5, 579
65. (b), J. H. Park, J. S. Kim, J. H. Lee, W. H. Lee, K. Cho, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 17579.