The effect of ageing on exciton dynamics, charge separation, and recombination in P3HT/PCBM photovoltaic blends

Advanced Functional Materials

Volumn 22, Issue 7, 2012, Pages 1461-1469

  Deschler, Felix ^a   De Sio, Antonietta ^b   Von Hauff, Elizabeth ^c   Kutka, Peter ^d,e   Sauermann, Tobias ^d,e   Egelhaaf, Hans J ^d,e   Hauch, Jens ^d,e   Da Como, Enrico ^a  

^a UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^b UNIVERSITY OF OLDENBURG   (Germany)

^c FRAUNHOFER INSTITUTE FOR SOLAR ENERGY SYSTEMS ISE   (Germany)

^d UNIVERSITY OF FREIBURG   (Germany)

^e Konarka Technologies GmbH   (Germany)

Author keywords

conjugated polymers; fullerenes; organic photovoltaics; photovoltaic cells; polarons

Indexed keywords

ABSORPTION MAXIMA; ACTIVE LAYER; CHARGE SEPARATIONS; DEGRADED SITES; DRY AIR; EFFECT OF AGEING; EXCITON DIFFUSION; EXCITON DYNAMICS; INTERSYSTEM CROSSING; LIGHT-INDUCED DEGRADATION; LOSS MECHANISMS; METHYL ESTERS; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; OVERALL POWER CONVERSION EFFICIENCY; PHOTOINDUCED ABSORPTION; PHOTOPHYSICAL PROCESS; PHOTOVOLTAIC; PHOTOVOLTAIC CHARACTERISTICS; PICOSECONDS; POLY (3-HEXYLTHIOPHENE); TIME-SCALES; TRIPLET EXCITONS; ULTRA-FAST;

CONJUGATED POLYMERS; CONVERSION EFFICIENCY; DEGRADATION; EXCITONS; FULLERENES; PHOTOEXCITATION; PHOTOVOLTAIC CELLS; POLARONS;

PHOTOVOLTAIC EFFECTS;

EID: 84859582070     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201101923     Document Type: Article

References (48)

1. G. Dennler, M. C. Scharber, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2009, 21, 1323.
2. J. Y. Kim, K. Lee, N. E. Coates, D. Moses, T. Q. Nguyen, M. Dante, A. J. Heeger, Science 2007, 317, 222.
3. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, Prog. Photovoltaics 2011, 19, 84.
4. H. Y. Chen, J. H. Hou, S. Q. Zhang, Y. Y. Liang, G. W. Yang, Y. Yang, L. P. Yu, Y. Wu, G. Li, Nat. Photonics 2009, 3, 649.
5. R. Gaudiana, C. Brabec, Nat. Photonics 2008, 2, 287.
6. M. Jorgensen, K. Norrman, F. C. Krebs, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 686.
7. A. Kumar, R. Devine, C. Mayberry, B. Lei, G. Li, Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2729.
8. R. Lessmann, Z. Hong, S. Scholz, B. Maennig, M. K. Riede, K. Leo, Org. Electron. 2010, 11, 539.
9. C. Lin, E. Y. Lin, F. Y. Tsai, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 834.
10. 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.
11. T. Tromholt, E. A. Katz, B. Hirsch, A. Vossier, F. C. Krebs, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 073501.
12. R. Steim, S. A. Choulis, P. Schilinsky, U. Lemmer, C. J. Brabec, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 043304.
13. B. Ecker, J. C. Nolasco, J. Pallarés, L. F. Marsal, J. Posdorfer, J. Parisi, E. von Hauff, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2705.
14. A. Seemann, T. Sauermann, C. Lungenschmied, O. Armbruster, S. Bauer, H.-J. Egelhaaf, J. Hauch, Sol. Energy 2011, 85, 1238.
15. M. S. M. Seeland, R. Rosch, H. Hoppe, J. Appl. Phys. 2011, 109, 064513.
16. M. O. Reese, A. M. Nardes, B. L. Rupert, R. E. Larson, D. C. Olson, M. T. Lloyd, S. E. Shaheen, D. S. Ginley, G. Rumbles, N. Kopidakis, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3476.
17. G. Dicker, M. P. de Haas, L. D. A. Siebbeles, J. M. Warman, Phys. Rev. B 2004, 70, 045203.
18. S. Cook, H. Ohkita, Y. Kim, J. J. Benson-Smith, D. D. C. Bradley, J. R. Durrant, Chem. Phys. Lett. 2007, 445, 276.
19. W. Guss, J. Feldmann, E. O. Göbel, C. Taliani, H. Mohn, W. Muller, P. Haussler, H. U. Termeer, Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 2644.
20. H. Schlaich, M. Muccini, J. Feldmann, H. Bässler, E. O. Göbel, R. Zamboni, C. Taliani, J. Erxmeyer, A. Weidinger, Chem. Phys. Lett. 1995, 236, 135.
21. J. Piris, T. E. Dykstra, A. A. Bakulin, P. H. M. van Loosdrecht, W. Knulst, M. T. Trinh, J. M. Schins, L. D. A. Siebbeles, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 14500.
22. C. X. Sheng, M. Tong, S. Singh, Z. V. Vardeny, Phys. Rev. B 2007, 75, 085206.
23. X. M. He, F. Gao, G. L. Tu, D. Hasko, S. Huttner, U. Steiner, N. C. Greenham, R. H. Friend, W. T. S. Huck, Nano Lett. 2010, 10, 1302.
24. M. Schubert, C. H. Yin, M. Castellani, S. Bange, T. L. Tam, A. Sellinger, H. H. Horhold, T. Kietzke, D. Neher, J. Chem. Phys. 2009, 130, 094703.
25. G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science 1995, 270, 1789.
26. M. Hallermann, E. Da Como, J. Feldmann, M. Izquierdo, S. Filippone, N. Martin, S. Juchter, E. von Hauff, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 023301.
27. M. Hallermann, I. Kriegel, E. Da Como, J. M. Berger, E. von Hauff, J. Feldmann, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3662.
28. D. Veldman, O. Ipek, S. C. J. Meskers, J. Sweelssen, M. M. Koetse, S. C. Veenstra, J. M. Kroon, S. S. van Bavel, J. Loos, R. A. J. Janssen, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7721.
29. T. M. Clarke, J. R. Durrant, Chem. Rev. 2010, 110, 6736.
30. J. Schafferhans, A. Baumann, C. Deibel, V. Dyakonov, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 1693.
31. P. W. M. Blom, V. D. Mihailetchi, L. J. A. Koster, D. E. Markov, Adv. Mater. 2007, 19, 1551.
32. 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.
33. J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, Springer, Singapore 1999.
34. H. Hintz, H. Peisert, H. J. Egelhaaf, T. Chassé, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 13373.
35. R. Ãsterbacka, C. P. An, X. M. Jiang, Z. V. Vardeny, Science 2000, 287, 839.
36. 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.
37. J. Guo, H. Ohkita, S. Yokoya, H. Benten, S. Ito, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9631.
38. J. M. Guo, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6154.
39. X. M. Jiang, R. Ãsterbacka, O. Korovyanko, C. P. An, B. Horovitz, R. A. J. Janssen, Z. V. Vardeny, Adv. Funct. Mater. 2002, 12, 587.
40. G. Hukic-Markosian, Z. V. Vardeny, Synth. Met. 2010, 160, 314.
41. J. M. Hodgkiss, A. R. Campbell, R. A. Marsh, A. Rao, S. Albert-Seifried, R. H. Friend, Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 177701.
42. I. W. Hwang, D. Moses, A. J. Heeger, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 4350.
43. T. Drori, J. Holt, Z. V. Vardeny, Phys. Rev. B 2010, 82, 075207.
44. R. Kersting, U. Lemmer, R. F. Mahrt, K. Leo, H. Kurz, H. Bässler, E. O. Göbel, Phys. Rev. Lett. 1993, 70, 3820.
45. R. A. Marsh, J. M. Hodgkiss, R. H. Friend, Adv. Mater. 2010, 22, 3672.
46. E. Collini, G. D. Scholes, Science 2009, 323, 369.
47. D. Beljonne, Z. Shuai, G. Pourtois, J. L. Brédas, J. Phys. Chem. A 2001, 105, 3899.
48. N. Turro, Modern Molecular Photochemistry, University Science Books, Palo Alto, CA 1991.