Influence of acceptor structure on barriers to charge separation in organic photovoltaic materials

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 7, 2012, Pages 4824-4831

  Pensack, Ryan D ^a   Guo, Changhe ^b   Vakhshouri, Kiarash ^b   Gomez, Enrique D ^b   Asbury, John B ^a  

^a PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

^b The Pennsylvania State University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE SEPARATIONS; CRYSTALLINE DOMAINS; ELECTRON ACCEPTOR; ENERGETIC BARRIERS; MOLECULAR ORDERS; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; PERYLENEDIIMIDES; STRUCTURAL DISORDERS; TEMPERATURE-DEPENDENT MEASUREMENTS; ULTRAFAST VIBRATIONAL SPECTROSCOPY; X-RAY SCATTERING MEASUREMENTS;

FULLERENES; LIQUID CRYSTAL POLYMERS; PHOTOVOLTAIC EFFECTS;

SEPARATION;

EID: 84857412286     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2083133     Document Type: Article

References (67)

1. Peet, J.; Heeger, A. J.; Bazan, G. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1700-1708
2. Dennler, G.; Scharber, M.; Brabec, C. J. Adv. Mater. 2009, 21, 1323-1338
3. Thompson, B. C.; Frechet, J. M. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 58-77
4. Gunes, S.; Neugebauer, H.; Sariciftci, N. S. Chem. Rev. 2007, 107, 1324-1338
5. Park, S.; Roy, A.; Beaupre, S.; Cho, S.; Coates, N.; Moon, J. S.; Moses, D.; Leclerc, M.; Lee, K.; Heeger, A. J. Nat. Photonics 2009, 3, 297-303
6. Hou, J.; Chen, H.-Y.; Zhang, S.; Chen, R. I.; Yang, Y.; Wu, Y.; Li, G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15586-15587
7. Chen, H.-Y.; Hou, J.; Zhang, S.; Liang, Y.; Yang, G.; Yang, Y.; Yu, L.; Wu, Y.; Li, G. Nat. Photonics 2009, 3, 649-653
8. liang, Y.; Xu, Z.; Xia, J.; Tsai, S.-T.; Wu, Y.; Li, G.; Ray, C.; Yu, L. Adv. Mater. 2010, 22, E135-E138
9. Son, H.-J.; Wang, W.; Xu, T.; Liang, Y.; Wu, Y.; Li, G.; Yu, L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1885-1894
10. Chu, T.-Y.; Lu, J.; Beaupre, S.; Zhang, Y.; Pouliot, J.-R.; Wakim, S.; Zhou, J.; Leclerc, M.; Li, Z.; Ding, J.; Tao, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4250-4253
11. Gregg, B. A. Mater. Res. Soc. Bull. 2005, 30, 20-22
12. Peumans, P.; Forrest, S. R. Chem. Phys. Lett. 2004, 398, 27-31
13. Veldman, D.; Ipek, O.; Meskers, S. C. J.; Sweelssen, J.; Koetse, M. M.; Veenstra, S. C.; Kroon, J. M.; van Bavel, S. S.; Loos, J.; Janssen, R. A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7721-7735
14. Loi, M. A.; Toffanin, S.; Muccini, M.; Forster, M.; Scherf, U.; Scharber, M. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2111-2116
15. Morteani, A. C.; Sreearunothai, P.; Herz, L. M.; Friend, R. H.; Silva, C. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 247402(4)
16. Tvingstedt, K.; Vandewal, K.; Gadisa, A.; Zhang, F.; Manca, J.; Inganas, O. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11819-11824
17. Vandewal, K.; Gadisa, A.; Oosterbaan, W. D.; Bertho, S.; Banishoeib, F.; van Severen, I.; Lutsen, L.; Cleij, T. J.; Vanderzande, D.; Manca, J. V. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2064-2070
18. Hallermann, M.; Haneder, S.; Da Como, E. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 053307(3)
19. Goris, L.; Poruba, A.; Hodakova, L.; Vanecek, M.; Haenen, K.; Nesladek, M.; Wagner, P.; Vanderzande, D.; De Schepper, L.; Manca, J. V. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 052113(3)
20. Drori, T.; Sheng, C.-X.; Ndobe, A.; Singh, S.; Holt, J.; Vardeny, Z. V. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 037401(4)
21. Marsh, R. A.; Hodgkiss, J. M.; Friend, R. H. Adv. Mater. 2010, 22, 3672-3676
22. Bredas, J.-L.; Norton, J. E.; Cornil, J.; Coropceanu, V. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1691-1699
23. Clarke, T. M.; Durrant, J. R. Chem. Rev. 2010, 110, 6736-6767
24. Forrest, S. R. Mater. Res. Soc. Bull. 2005, 30, 28-32
25. Yang, F.; Forrest, S. R. ACS Nano 2008, 2, 1022-1032
26. Wuerfel, P. Chimia 2007, 61, 770-774
27. Bakulin, A. A.; Hummelen, J. C.; Pshenichnikov, M. S.; van Loosdrecht, P. H. M. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1653-1660
28. Coffey, D. C.; Ferguson, A. J.; Kopidakis, N.; Rumbles, G. ACS Nano 2010, 4, 5437-5445
29. Gregg, B. A.; Chen, S.-G.; Cormier, R. A. Chem. Mater. 2004, 16, 4586-4599
30. Ohkita, H.; Cook, S.; Astuti, Y.; Duffy, W.; Tierney, S.; Zhang, W.; Heeney, M.; McCulloch, I.; Nelson, J.; Bradley, D. D. C.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3030-3042
31. Veldman, D.; Meskers, S. C. J.; Janssen, R. A. J. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1939-1948
32. Muntwiler, M.; Yang, Q.; Tisdale, W. A.; Zhu, X.-Y. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 196403(4)
33. Gelinas, S.; Pare-Labrosse, O.; Brosseau, C.-N.; Albert-Seifried, S.; McNeill, C. R.; Kirov, K. R.; Howard, I. A.; Leonelli, R.; Friend, R. H.; Silva, C. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 7114-7119
34. lee, J.; Vandewal, K.; Yost, S. R.; Bahlke, M. E.; Goris, L.; Baldo, M. A.; Manca, J. V.; Van Voorhis, T. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11878-11880
35. Clarke, T.; Ballantyne, A.; Jamieson, F.; Brabec, C.; Nelson, J.; Durrant, J. Chem. Commun. 2009, 89-91
36. Clarke, T. M.; Ballantyne, A. M.; Nelson, J.; Bradley, D. D. C.; Durrant, J. R. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 4029-4035
37. Shoaee, S.; Clarke, T. M.; Huang, C.; Barlow, S.; Marder, S. A.; Heeney, M.; McCulloch, I.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12919-12926
38. Grzegorczyk, W. J.; Savenije, T. J.; Dykstra, T. E.; Piris, J.; Schins, J. M.; Siebbeles, L. D. A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 5182-5186
39. Pensack, R. D.; Banyas, K. M.; Asbury, J. B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 14144-14152
40. Pensack, R. D.; Asbury, J. B. Chem. Phys. Lett. 2011, 10.1016/j.cplett.2011.1007.1002
41. Barbour, L. W.; Hegadorn, M.; Asbury, J. B. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15884-15894
42. Pensack, R. D.; Banyas, K. M.; Asbury, J. B. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 12242-12251
43. Rimshaw, A. D.; Pensack, R. D.; Asbury, J. B. J. Phys. Chem. B 2012, in press.
44. Sheng, C.-X.; Tong, M.; Singh, S.; Vardeny, Z. V. Phys. Rev. B 2007, 75, 085206(7)
45. Kozub, D. R.; Vakhshouri, K.; Orme, L. M.; Wang, C.; Hexemer, A.; Gomez, E. D. Macromolecules 2011, 44, 5722-5726
46. Pensack, R. D.; Banyas, K. M.; Asbury, J. B. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2010, 16, 1776-1783
47. Prosa, T. J.; Winokur, M. J.; Moulton, J.; Smith, P.; Heeger, A. J. Macromolecules 1992, 25, 4364-4372
48. Gomez, E. D.; Barteau, K. P.; Wang, H.; Toney, M. F.; Loo, Y.-L. Chem. Commun. 2011, 47, 436-438
49. Verploegen, E.; Mondal, R.; Bettinger, C. J.; Sok, S.; Toney, M. F.; Bao, Z. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3519-3529
50. Dittmer, J. J.; Marseglia, E. A.; Friend, R. H. Adv. Mater. 2000, 12, 1270-1274
51. Howard, I. A.; Laquai, G.; Keivanidis, P. E.; Friend, R. H.; Greenham, N. C. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 21225-21232
52. Haffa, A. L. M.; Lin, S.; Katilius, E.; Williams, J. C.; Taguchi, A. K. W.; Allen, J. P.; Woodbury, N. W. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7376-7384
53. Chuang, J. I.; Boxer, S. G.; Holten, D.; Kirmaier, C. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 5487-5499
54. Dlott, D. D. Chem. Phys. 2001, 266, 149-166
55. Rubtsov, I. V. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1385-1394
56. Gdor, I.; Zhu, J.; Loevsky, B.; Smolensky, E.; Friedman, N.; Sheves, M.; Ruhman, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 3782-3787
57. Hwang, I.; Scholes, G. D. Chem. Mater. 2011, 23, 610-620
58. Doust, A. B.; Stokkum, I. H. M.; Larsen, D. S.; Wilk, K. E.; Curmi, P. M. G.; van Gondelle, R.; Scholes, G. D. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 14219-14226
59. Barbour, L. W.; Hegadorn, M.; Asbury, J. B. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 24281-24286
60. Pensack, R. D.; Asbury, J. B. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15986-15987
61. Trosken, B.; Willig, F.; Schwarzburg, K.; Ehret, A.; Spitler, M. Adv. Mater. 1995, 7, 448-450
62. Trosken, B.; Willig, F.; Schwarzburg, K.; Ehert, A.; Spitler, M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 5152-5160
63. Siebrand, W.; Ries, B.; Bassler, H. J. Mol. Electron. 1987, 337, 218-227
64. Kietzmann, R.; Ehret, A.; Spitler, M.; Willig, F. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1930-1936
65. Bulle-Lieuwma, C. W. T.; van Gennip, W. J. H.; van Duren, J. K. J.; Jonkheijm, P.; Jannsen, R. A. J.; Niemantsverdriet, J. W. Appl. Surf. Sci. 2003, 203, 547-550
66. lenes, M.; Kooistra, F. B.; Hummelen, J. C.; Van Severen, I.; lutsen, L.; Vanderzande, D.; Cleij, T. J.; Blom, P. W. M. J. Appl. Phys. 2008, 104, 114517(4)
67. Cates, N. C.; Gysel, R.; Beiley, Z.; Miller, C. E.; Toney, M. F.; Heeney, M.; McCulloch, I.; McGehee, M. D. Nano Lett. 2009, 9, 4153-4157