Non-fullerene acceptor-based bulk heterojunction polymer solar cells: Engineering the nanomorphology via processing additives

Advanced Energy Materials

Volumn 1, Issue 5, 2011, Pages 946-953

  Ren, Guoqiang ^a,b   Ahmed, Eilaf ^a,b   Jenekhe, Samson A ^a,b  

^a University of Washington   (United States)

^b UNIVERSITY OF WASHINGTON   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AFM IMAGING; BULK HETEROJUNCTION; BULK HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; DIIMIDE; HOLE-BLOCKING; NANOMORPHOLOGIES; OPTIMUM CONCENTRATION; POLY-3-HEXYLTHIOPHENE; POLYMER SOLAR CELLS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES;

CONVERSION EFFICIENCY; FULLERENES; HETEROJUNCTIONS; NAPHTHALENE; POLYMERS; SOLAR CELLS;

ADDITIVES;

EID: 80054758497     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201100285     Document Type: Article

References (60)

1. (a) B. C. Thompson, J. M. J. Frechet, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 58 ;
2. (b) G. Dennler, M. C. Scharber, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2009, 21, 1323 ;
3. (c) K. M. Coakley, M. D. McGehee, Chem. Mater. 2004, 16, 4533 ;
4. (d) F. G. Brunetti, R. Kumar, F. Wudl, J. Mater. Chem. 2010, 20, 2934 ;
5. (e) Y.-J. Cheng, S.-H. Yang, C.-S. Hsu, Chem. Rev. 2009, 109, 5868 ;
6. (f) J. E. Anthony, Chem. Mater. 2011, 23, 583 ;
7. (g) P.-L. T. Boudreault, A. Najari, M. Leclerc, Chem. Mater. 2011, 23, 456 ;
8. (h) J. Roncali, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 147.
9. (a) H. Zhou, L. Yang, A. C. Stuart, S. C. Price, S. Liu, W. You, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 2995 ;
10. (b) Y. Liang, Z. Xu, J. Xia, S.-T. Tsai, Y. Wu, G. Li, C. Ray, L. P. Yu, Adv. Mater. 2010, 22, E135 ;
11. (c) M. M. Alam, S. A. Jenekhe, Chem. Mater. 2004, 16, 4647 ;
12. (d) P.-T. Wu, H. Xin, F. S. Kim, G. Ren, S. A. Jenekhe, Macromolecules 2009, 42, 8817 ;
13. (e) P.-T. Wu, G. Ren, S. A. Jenekhe, Macromolecules 2010, 43, 3306 ;
14. (f) G. Ren, P.-T. Wu, S. A. Jenekhe, Chem. Mater. 2010, 22, 2020 ;
15. (g) H. Xin, X. Guo, F. S. Kim, G. Ren, M. D. Watson, S. A. Jenekhe, J. Mater. Chem. 2009, 19, 5303.
16. G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science 1995, 270, 1789.
17. (a) J. C. Hummelen, B. W. Knight, F. LePeq, F. Wudl, J. Yao, C. L. Wilkins, J. Org. Chem. 1995, 60, 532 ;
18. (b) F. Wudl, Acc. Chem. Res. 1992, 25, 157.
19. 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.
20. (a) P. M. Allemand, A. Koch, F. Wudl, Y. Rubin, F. Diederich, M. M. Alvarez, S. J. Anz, R. L. Whetten, J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 1050 ;
21. (b) 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 ;
22. (c) Z.-L. Guan, J. B. Kim, H. Wang, C. Jaye, D. A. Fischer, Y.-L. Loo, A. Kahn, Org. Electron. 2010, 11, 1779.
23. T. B. Singh, N. Marjanovic, G. J. Matt, S. Günes, N. S. Sariciftci, A. Montaigne Ramil, A. Andreev, H. Sitter, R. Schwödiauer, S. Bauer, Org. Electron. 2005, 6, 105.
24. P. Sonar, J. P. F. Lim, K. L. Chan, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1558.
25. (a) J. J. Dittmer, E. A. Marseglia, R. H. Friend, Adv. Mater. 2000, 12, 1270 ;
26. (b) L. Schmidt-Mende, A. Fechtenkötter, K. Müllen, E. Moons, R. H. Friend, J. D. MacKenzie, Science 2001, 293, 1119 ;
27. (c) J. Li, F. Dierschke, J. Wu, A. C. Grimsdale, K. Müllen, J. Mater. Chem. 2006, 16, 96 ;
28. (d) S. Rajaram, P. B. Armstrong, B. J. Kim, J. M. J. Frechet, Chem. Mater. 2009, 21, 1775 ;
29. (e) P. E. Schwenn, K. Gui, A. M. Nardes, K. B. Krueger, K. H. Lee, K. Mutkins, H. Rubinstein-Dunlop, P. E. Shaw, N. Kopidakis, P. L. Burn, P. Meredith, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 73.
30. G. D. Sharma, P. Suresh, J. A. Mikroyannidis, M. M. Stylianakis, J. Mater. Chem. 2010, 20, 561.
31. (a) R. Y. C. Shin, T. Kietzke, S. Sudhakar, A. Dodabalapur, Z.-K. Chen, A. Sellinger, Chem. Mater. 2007, 19, 1892 ;
32. (b) C. H. Woo, T. W. Holcombe, D. A. Unruh, A. Sellinger, J. M. J. Fréchet, Chem. Mater. 2010, 22, 1673 ;
33. (c) S. Inal, M. Castellani, A. Sellinger, D. Neher, Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 1263.
34. (a) M. T. Lloyd, J. E. Anthony, G. G. Malliaras, Mater. Today 2007, 10, 34 ;
35. (b) Y. Shu, Y.-F. Lim, Z. Li, B. Purushothaman, R. Hallani, J. E. Kim, S. R. Parkin, G. G. Malliaras, J. E. Anthony, Chem. Sci. 2011, 2, 363.
36. F. G. Brunetti, X. Gong, M. Tong, A. J. Heeger, F. Wudl, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 532.
37. (a) P. Sonar, G.-M. Ng, T. T. Lin, A. Dodabalapur, Z.-K. Chen, J. Mater. Chem. 2010, 20, 3626 ;
38. (b) B. P. Karsten, J. C. Bijleveld, R. A. J. Janssen, Macromol. Rapid Commun. 2010, 31, 1554.
39. J. Peet, M. L. Senatore, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Adv. Mater. 2009, 21, 1521.
40. (a) G. Li, Y. Yao, H. Yang, V. Shrotriya, G. Yang, Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1636 ;
41. (b) S. A. Arnautov, E. M. Nechvolodova, A. A. Bakulin, S. G. Elizarov, A. N. Khodarev, D. S. Martyanov, D. Y. Paraschuk, Synth. Met. 2004, 147, 287 ;
42. (c) V. D. Mihailetchi, H. Xie, B. de Boer, L. M. Popescu, J. C. Hummelen, P. W. M. Blom, L. J. A. Koster, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 012107.
43. (a) N. Camaioni, G. Ridolfi, G. Casalbore-Miceli, G. Possamai, M. Maggini, Adv. Mater. 2002, 14, 1735 ;
44. (b) G. Janssen, A. Aguirre, E. Goovaerts, P. Vanlaeke, J. Poortmans, J. Manca, Eur. Phys. J. Appl. Phys. 2007, 37, 287.
45. F. S. Kim, G. Ren, S. A. Jenekhe, Chem. Mater. 2011, 23, 682.
46. (a) H. Xin, F. S. Kim, S. A. Jenekhe, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5424 ;
47. (b) H. Xin, O. G. Reid, G. Ren, F. S. Kim, D. S. Ginger, S. A. Jenekhe, ACS Nano 2010, 4, 1861 ;
48. (c) H. Xin, G. Ren, F. S. Kim, S. A. Jenekhe, Chem. Mater. 2008, 20, 6199 ;
49. (d) G. Ren, P.-T. Wu, S. A. Jenekhe, ACS Nano 2011, 5, 376.
50. (a) J. Peet, J. Y. Kim, N. E. Coates, W. L. Ma, D. Moses, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Nat. Mater. 2007, 6, 497 ;
51. (b) J. K. Lee, W. L. Ma, C. J. Brabec, J. Yuen, J. S. Moon, J. Y. Kim, K. Lee, G. C. Bazan, A. J. Heeger, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619 ;
52. (c) J. Peet, C. Soci, R. C. Coffin, T. Q. Nguyen, A. Mikhailovsky, D. Moses, G. C. Bazan, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 252105.
53. H. Y. Chen, H. C. Yang, G. W. Yang, S. Sista, R. B. Zadoyan, G. Li, Y. Yang, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7946.
54. E. Ahmed, G. Ren, F. S. Kim, E. C. Hollenbeck, S. A. Jenekhe, submitted.
55. J. S. Moon, C. J. Takacs, S. Cho, R. C. Coffin, H. Kim, G. C. Bazan, A. J. Heeger, Nano Lett. 2010, 10, 4005.
56. S. S. van Bavel, E. Sourty, G. de With, J. Loos, Nano Lett. 2009, 9, 507.
57. (a) Z. Gao, C. S. Lee, I. Bello, S. T. Lee, R.-M. Chen, T.-Y. Luh, J. Shi, C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 865 ;
58. (b) T. D. Anthopoulos, J. P. J. Markham, E. B. Namdas, I. D. W. Samuel, S.-C. Lo, P. L. Burn, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 4824.
59. (a) A. P. Kulkarni, C. J. Tonzola, A. Babel, S. A. Jenekhe, C hem. Mater. 2004, 16, 4556 ;
60. (b) S. C. Lo, P. L. Burn, Chem. Rev. 2007, 107, 1097.