The mechanism of burn-in loss in a high efficiency polymer solar cell

Advanced Materials

Volumn 24, Issue 5, 2012, Pages 663-668

  Peters, Craig H ^a   Sachs Quintana, I T ^a   Mateker, William R ^a   Heumueller, Thomas ^a   Rivnay, Jonathan ^a   Noriega, Rodigo ^b   Beiley, Zach M ^a   Hoke, Eric T ^b   Salleo, Alberto ^a   McGehee, Michael D ^a  

^a Stanford University   (United States)

^b STANFORD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

conducting polymers; conjugated polymers; organic electronics; photovoltaic devices; solar cells

Indexed keywords

ACTIVE LAYER; BURN-IN; ORGANIC ELECTRONICS; PHOTOVOLTAIC DEVICES; POLYMER SOLAR CELLS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES;

CONDUCTING POLYMERS; CONVERSION EFFICIENCY; EFFICIENCY; FUNCTIONAL POLYMERS; PHOTOVOLTAIC EFFECTS; SOLAR CELLS;

CONJUGATED POLYMERS;

POLYMER;

ARTICLE; CHEMISTRY; ELECTRIC CONDUCTIVITY; POWER SUPPLY; SOLAR ENERGY;

ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTRIC POWER SUPPLIES; POLYMERS; SOLAR ENERGY;

EID: 84856317904     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201103010     Document Type: Article

References (73)

1. Y. Liang, Z. Xu, J. Xia, S. T. Tsai, Y. Wu, G. Li, C. Ray, L. Yu, Adv. Mater. 2010, 22, E135.
2. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, Prog. Photovoltaics: Res. Appl. 2010, 18, 346.
3. H.-Y. Chen, J. Hou, S. Zhang, Y. Liang, G. Yang, Y. Yang, L. Yu, Y. Wu, G. Li, Nat. Photon. 2009, 3, 649.
4. S. H. Park, A. Roy, S. Beaupré, S. Cho, N. Coates, J. S. Moon, D. Moses, M. Leclerc, K. Lee, A. J. Heeger, Nat. Photon. 2009, 3, 297.
5. R. Qin, W. Li, C. Li, C. Du, C. Veit, H.-F. Schleiermacher, M. Andersson, Z. Bo, Z. Liu, O. Inganäs, U. Wuerfel, F. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14612.
6. C. Piliego, T. W. Holcombe, J. D. Douglas, C. H. Woo, P. M. Beaujuge, J. M. J. Fréchet, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7595.
7. C. M. Amb, S. Chen, K. R. Graham, J. Subbiah, C. E. Small, F. So, J. R. Reynolds, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10062.
8. PVTech, 2010.
9. W. Ma, C. Yang, X. Gong, K. Lee, A.J. Heeger, Adv. Func. Mater. 2005, 15, 1617.
10. M. T. Lloyd, D. C. Olson, P. Lu, E. Fang, D. L. Moore, M. S. White, M. O. Reese, D. S. Ginley, J. W. P. Hsu, J. Mater. Chem. 2009, 19, 7638.
11. R. De Bettignies, J. Leroy, M. Firon, C. Sentein, Synth. Met. 2006, 156, 510.
12. J. A. Hauch, P. Schilinsky, S. A. Choulis, R. Childers, M. Biele, C. J. Brabec, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 727.
13. M. O. Reese, A. J. Morfa, M. S. White, N. Kopidakis, S. E. Shaheen, G. Rumbles, D. S. Ginley, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 746.
14. C. Lungenschmied, G. Dennler, H. Neugebauer, N. S. Sariciftci, M. Glatthaar, T. Meyer, A. Meyer, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 379.
15. M. O. Reese, A. M. Nardes, B. L. Rupert, R. E. Larsen, D. C. Olson, M. T. Lloyd, S. E. Shaheen, D. S. Ginley, G. Rumbles, N. Kopidakis, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3476.
16. Z. M. Beiley, E. T. Hoke, R. Noriega, J. Dacuña, G. F. Burkhard, J. A. Bartelt, A. Salleo, M. F. Toney, M. D. McGehee, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 954.
17. Y. Liang, L. Yu, Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1227.
18. A. C. Mayer, M. F. Toney, S. R. Scully, J. Rivnay, C. J. Brabec, M. Scharber, M. Koppe, M. Heeney, I. McCulloch, M. D. McGehee, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1173.
19. M. Tong, N. E. Coates, D. Moses, S. Beaupré, M. Leclerc, A. J. Heeger, Phys. Rev. B 2010, 81, 125210.
20. Y. Sun, C. J. Takacs, S. R. Cowan, J. H. Seo, X. Gong, A. Roy, A. J. Heeger, Adv. Mater. 2011, 23, 2226.
21. C. H. Peters, I. T. Sachs-Quintana, J. P. Kastrop, S. Beaupre, M. Leclerc, M. D. McGehee, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 491.
22. L. M. Do, E. M. Han, Y. Niidome, M. Fujihira, T. Kanno, S. Yoshida, A. Maeda, A. J. Ikushima, J. Appl. Phys. 1994, 76, 5118.
23. M. Schaer, F. Nüesch, D. Berner, W. Leo, L. Zuppiroli, Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 116.
24. S. Gardonio, L. Gregoratti, P. Melpignano, L. Aballe, V. Biondo, R. Zamboni, M. Murgia, S. Caria, M. Kiskinova, Org. Electron. 2007, 8, 37.
25. M. T. Lloyd, C. H. Peters, A. Garcia, I. V. Kauvar, J. J. Berry, M. O. Reese, M. D. McGehee, D. S. Ginley, D. C. Olson, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 1382.
26. J.-S. Kim, P. K. H. Ho, C. E. Murphy, N. Baynes, R. H. Friend, Adv. Mater. 2002, 14, 206.
27. T. Kugler, M. Logdlund, W. R. Salaneck, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 1998, 4, 14.
28. A. M. Hawkridge, J. E. Pemberton, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 624.
29. R. J. Davis, J. E. Pemberton, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10009.
30. Y. Gao, Acc. Chem. Res. 1999, 32, 247.
31. T. P. Nguyen, J. Ip, P. Jolinat, P. Destruel, Appl. Surf. Sci. 2001, 172, 75.
32. M. Yan, L. J. Rothberg, F. Papadimitrakopoulos, M. E. Galvin, T. M. Miller, Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 744.
33. B. H. Cumpston, K. F. Jensen, Synth. Met. 1995, 73, 195.
34. A. Rivaton, S. Chambon, M. Manceau, J.-L. Gardette, N. Lemaëtre, S. Guillerez, Polym. Degrad. Stab. 2010, 95, 278.
35. M. Manceau, E. Bundgaard, J. E. Carlé, O. Hagemann, M. Helgesen, R. Søndergaard, M. Jørgensen, F. C. Krebs, J. Mater. Chem. 2011, 21, 4132.
36. R. Pacios, A. J. Chatten, K. Kawano, J. R. Durrant, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 2117.
37. M. Manceau, A. Rivaton, J.-L. Gardette, S. Guillerez, N. Lemaëtre, Polym. Degrad. Stab. 2009, 94, 898.
38. S. Chambon, A. Rivaton, J.-L. Gardette, M. Firon, Polym. Degrad. Stab. 2011, 96, 1149.
39. X. Yang, J. K. J. van Duren, R. A. J. Janssen, M. A. J. Michels, J. Loos, Macromolecules 2004, 37, 2151.
40. J. K. J. van Duren, X. Yang, J. Loos, C. W. T. Bulle-Liewma, AX eval, J. C. Hummelen, R. A. J. Janssen, Adv. Func. Mater. 2004, 14, 425.
41. F. J. Esselink, G. Hadziioannou, Synth. Met. 1995, 75, 209.
42. C. W. T. Bulle-Lieuwma, W. J. H. van Gennip, J. K. J. van Duren, P. Jonkheijm, R. A. J. Janssen, J. W. Niemantsverdriet, Appl. Surf. Sci. 2003, 203, 547.
43. F. C. Krebs, K. Norrman, Prog. Photovoltaics 2007, 15, 697.
44. M. P. de Jong, D. P. L. Simons, M. A. Reijme, L. J. van IJzendoorn, A. W. Denier van derGon, M. J. A. de Voigt, H. H. Brongersma, R. W. Gymer, Synth. Met. 2000, 110, 1.
45. M. Campoy-Quiles, T. Ferenczi, T. Agostinelli, P. G. Etchegoin, Y. Kim, T. D. Anthopoulos, P. N. Stavrinou, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Nat. Mater. 2008, 7, 158.
46. E. Verploegen, R. Mondal, C. J. Bettinger, S. Sok, M. F. Toney, Z. Bao, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3519.
47. H. Sirringhaus, P. J. Brown, R. H. Friend, M. M. Nielsen, K. Bechgaard, B. M. W. Langeveld-Voss, A. J. H. Spiering, R. A. J. Janssen, E. W. Meijer, P. Herwig, D. M. de Leeuw, Nature 1999, 401, 685.
48. J. Rivnay, R. Noriega, J. E. Northrup, R. J. Kline, M. F. Toney, A. Salleo, Phys. Rev. B 2011, 83, 121306.
49. M. L. Chabinyc, M. F. Toney, R. J. Kline, I. McCulloch, M. Heeney, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3226.
50. Y. Yi, V. Coropceanu, J. L. Brédas, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15777.
51. M. D. Perez, C. Borek, S. R. Forrest, M. E. Thompson, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9281.
52. S. Cho, J. H. Seo, S. H. Park, S. Beaupré, M. Leclerc, A. J. Heeger, Adv. Mater. 2010, 22, 1253.
53. N. Blouin, A. Michaud, M. Leclerc, Adv. Mater. 2007, 19, 2295-2300.
54. D. Y. Kondakov, C. T. Brown, T. D. Pawlik, SID Symp. Digest Techn. Papers 2010, 41, 43.
55. D. Y. Kondakov, W. C. Lenhart, W. F. Nichols, J. Appl. Phys. 2007, 101, 024512.
56. F. So, D. Kondakov, Adv. Mater. 2010, 22, 3762.
57. H. Aziz, Z. D. Popovic, N. Hu, A. Hor, G. Xu, Science 1999, 283, 1900.
58. V. V. Jarikov, K. P. Klubek, L. S. Liao, C. T. Brown, J. Appl. Phys. 2008, 104, 074914.
59. M. A. Lampert, P. Mark, Current Injection in Solids, Academic Press, New York 1970.
60. P. Mark, W. Helfrich, J. Appl. Phys. 1962, 33, 205.
61. P. W. M. Blom, M. J. M. de Jong, J. J. M. Vleggaar, Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 3308.
62. M. M. Mandoc, B. de Boer, G. Paasch, P. W. M. Blom, Phys. Rev. B 2007, 75, 193202.
63. Y. Zhang, B. de Boer, P. W. M. Blom, Phys. Rev. B 2010, 81, 085201.
64. M. M. Mandoc, B. de Boer, P. W. M. Blom, Phys. Rev. B 2006, 73, 155205.
65. S. L. M. van Mensfoort, R. J. de Vries, V. Shabro, H. P. Loebl, R. A. J. Janssen, R. Coehoorn, Org. Electron. 2010, 11, 1408.
66. S. L. M. van Mensfoort, J. Billen, S. I. E. Vulto, R. A. J. Janssen, R. Coehoorn, Phys. Rev. B 2009, 80, 033202.
67. A. J. Campbell, D. D. C. Bradley, D. G. Lidzey, J. Appl. Phys. 1997, 82, 6326.
68. Z. Chiguvare, V. Dyakonov, Phys. Rev. B 2004, 70, 235207.
69. D. S. Chung, D. H. Lee, C. Yang, K. Hong, C. E. Park, J. W. Park, S.-K. Kwon, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 033303.
70. L. Goris, K. Haenen, M. Nesládek, P. Wagner, D. Vanderzande, L. De Schepper, J. D'Haen, L. Lutsen, J. V. Manca, J. Mater. Sci. 2005, 40, 1413.
71. T. W. Holcombe, J. E. Norton, J. Rivnay, C. H. Woo, L. Goris, C. Piliego, G. Griffini, A. Sellinger, J.-L. Brédas, A. Salleo, J. M. J. Frechét, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 12106.
72. L. Goris, A. Poruba, L. Hod'ákova, M. Vaněček, K. Haenen, M. Nesládek, P. Wagner, D. Vanderzande, L. De Schepper, J. V. Manca, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 052113.
73. S. C. B. Mannsfeld,.