Exploring the origin of the temperature-dependent behavior of PbS nanocrystal thin films and solar cells

Advanced Functional Materials

Volumn 22, Issue 8, 2012, Pages 1598-1605

  Szendrei, Krisztina ^a   Speirs, Mark ^a   Gomulya, Widianta ^a   Jarzab, Dorota ^a   Manca, Marianna ^a   Mikhnenko, Oleksandr V ^a   Yarema, Maksym ^b   Kooi, Bart J ^a   Heiss, Wolfgang ^b   Loi, Maria A ^a  

^a UNIVERSITY OF GRONINGEN   (Netherlands)

^b JOHANNES KEPLER UNIVERSITY LINZ   (Austria)

Author keywords

charge transport; PbS nanocrystals; solar cells; surface defects; temperature dependence

Indexed keywords

ACTIVE LAYER; DEVICE EFFICIENCY; EFFECT OF TEMPERATURE; ELECTRICAL AND OPTICAL PROPERTIES; ELECTRONIC WAVE FUNCTIONS; FILL FACTOR; LOW TEMPERATURES; LOW-TEMPERATURE ABSORPTION; LOWER ENERGIES; NON-RADIATIVE; PBS NANOCRYSTAL; PL SPECTRA; RED SHIFT; TEMPERATURE DEPENDENCE; TEMPERATURE DEPENDENT; TRAP STATE; WORKING MECHANISMS;

CHARGE TRANSFER; ELECTRIC PROPERTIES; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; OPTICAL PROPERTIES; SOLAR CELLS; SURFACE DEFECTS; TEMPERATURE DISTRIBUTION; THIN FILMS;

SEMICONDUCTING LEAD COMPOUNDS;

EID: 84859846290     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201102320     Document Type: Article

References (57)

1. D. V. Talapin, J.-S. Lee, M. V. Kovalenko, E. V. Shevchenko, Chem. Rev. 2010, 110, 389-458.
2. E. H. Sargent, Adv. Mater. 2008, 20, 3958-3964.
3. J. Tang, X. Wang, L. Brzozowski, D. A. R. Barkhouse, R. Debnath, L. Levina, E. H. Sargent, Adv. Mater. 2010, 22, 1398-1402.
4. J. M. Luther, M. Law, M. C. Beard, Q. Song, M. O. Reese, R. J. Ellingson, A. J. Nozik, Nano Lett. 2008, 8, 3488-3492.
5. I. Moreels, K. Lambert, D. Smeets, D. De Muynck, T. Nollet, J. C. Martins, F. Vanhaecke, A. Vantomme, C. Delerue, G. Allan, Z. Hens, ACS Nano 2009, 3, 3023-3030.
6. K.-S. Cho, D. V. Talapin, W. Gaschler, C. B. Murray, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7140-7147.
7. T. Hanrath, D. Veldman, J. J. Choi, C. G. Christova, M. M. Wienk, R. A. J. Janssen, ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 244-250.
8. C.-Y. Kuo, M.-S. Su, C.-S. Ku, S.-M. Wang, H.-Y. Lee, K.-H. Wei, J. Mater. Chem. 2011, 21, 11605-11612.
9. D. V. Talapin, C. B. Murray, Science 2005, 310, 86-89.
10. M. Law, J. M. Luther, Q. Song, B. K. Hughes, C. L. Perkins, A. J. Nozik, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5974-5985.
11. S. W. Tsang, H. Fu, R. Wang, J. Lu, K. Yu, Y. Tao, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 183505.
12. J. J. Choi, J. Luria, B.-R. Hyun, A. C. Bartnik, L. Sun, Y.-F. Lim, J. A. Marohn, F. W. Wise, T. Hanrath, Nano Lett. 2010, 10, 1805-1811.
13. E. J. D. Klem, D. D. MacNeil, P. W. Cyr, L. Levina, E. H. Sargent, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 183113.
14. M. H. Zarghami, Y. Liu, M. Gibbs, E. Gebremichael, C. Webster, M. Law, ACS Nano 2010, 4, 2475-2485.
15. Y. Liu, M. Gibbs, J. Puthussery, S. Gaik, R. Ihly, H. W. Hillhouse, M. Law, Nano Lett. 2010, 10, 1960-1969.
16. J.-S. Lee, M. V. Kovalenko, J. Huang, D. S. Chung, D. V. Talapin, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 348-352.
17. J. M. Luther, M. Law, Q. Song, C. L. Perkins, M. C. Beard, A. J. Nozik, ACS Nano 2008, 2, 271-280.
18. M. S. Kang, A. Sahu, D. J. Norris, C. D. Frisbie, Nano Lett. 2010, 10, 3727-3732.
19. J. Tang, L. Brzozowski, D. A. R. Barkhouse, X. Wang, R. Debnath, R. Wolowiec, E. Palmiano, L. Levina, A. G. Pattantyus-Abraham, D. Jamakosmanovic, E. H. Sargent, ACS Nano 2010, 4, 869-878.
20. A. Olkhovets, R.-C. Hsu, A. Lipovskii, F. W. Wise, Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 3539.
21. H. Ichida, K. O. Mizoguchi, D. Kim, T. Kuwabara, M. Nakayama, J. Lumin. 2006, 119, 457-461.
22. V. Rinnerbauer, H.-J. Egelhaaf, K. Hingerl, P. Zimmer, S. Werner, T. Warming, A. Hoffmann, M. Kovalenko, W. Heiss, G. Hesser, F. Schaffler, Phys. Rev. B 2008, 77, 085322.
23. W. Lu, I. Kamiya, M. Ichida, H. Ando, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 083102.
24. C. Liu, Y. K. Kwon, J. Heo, J. Non-Cryst. Solids 2009, 355, 1880-1883.
25. M. S. Gaponenko, A. A. Lutich, N. A. Tolstik, A. A. Onushchenko, A. M. Malyarevich, E. P. Petrov, K. V. Yumashev, Phys. Rev. B 2010, 82, 125320.
26. S. Pichler, T. Rauch, R. Seyrkammer, M. Boberl, S. F. Tedde, J. Fuürst, M. V. Kovalenko, U. Lemmer, O. Hayden, W. Heiss, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 053304.
27. R. Dalven, in Solid State Physics: Advances in Research and Applications, Vol. 53 (Eds:, H. Ehnrenreich, F. Spaepen,), Academic Press, San Diego 1999, pp. 179-224.
28. K. Szendrei, W. Gomulya, M. Yarema, W. Heiss, M. A. Loi, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 203501.
29. K. Sriprapha, I. A. Yunaz, S. Y. Myong, A. Yamada, M. Konagai, Jpn. J. Appl. Phys. 2007, 46, 7212-7216.
30. E. A. Katz, D. Faiman, S. M. Tuladhar, J. M. Kroon, M. M. Wienk, T. Fromherz, F. Padinger, C. J. Brabec, N. S. Sariciftci, J. Appl. Phys. 2001, 90, 5343.
31. W. Bagienski, M. C. Gupta, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 933-941.
32. S. M. Sze, K. K. Ng, Physics of Semiconductor Devices, John Wiley And Sons, Hoboken, NJ 2007.
33. J. P. Clifford, K. W. Johnston, L. Levina, E. H. Sargent, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 253117.
34. A. Assadi, C. Svensson, M. Willander, O. Inganaäs, J. Appl. Phys. 1992, 72, 2900.
35. J. Gao, J. M. Luther, O. E. Semonin, R. J. Ellingson, A. J. Nozik, M. C. Beard, Nano Lett. 2011, 11, 1002-1008.
36. N. I. Craciun, J. Wildeman, P. W. M. Blom, Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 056601.
37. A. J. Houtepen, D. Kockmann, D. Vanmaekelbergh, Nano Lett. 2008, 8, 3516-3520.
38. H. Liu, A. Pourret, P. Guyot-Sionnest, ACS Nano 2010, 4, 5211-5216.
39. H. S. Nalwa, Handbook of Thin Film Materials: Nanomaterials and Magnetic Thin Films, Academic Press, San Diego 2002.
40. K. Tamura, K. Hirakawa, Y. Shimada, Physica B: Condensed Matter 1999, 272, 183-186.
41. G. Markovich, C. P. Collier, S. E. Henrichs, F. Remacle, R. D. Levine, J. R. Heath, Acc. Chem. Res. 1999, 32, 415-423.
42. J. M. Harbold, F. W. Wise, Phys. Rev. B 2007, 76, 125304.
43. V. Rinnerbauer, H.-J. Egelhaaf, K. Hingerl, P. Zimmer, S. Werner, T. Warming, A. Hoffmann, M. Kovalenko, W. Heiss, G. Hesser, F. Schaffler, Phys. Rev. B 2008, 77, 085322.
44. A. Wolcott, V. Doyeux, C. A. Nelson, R. Gearba, K. W. Lei, K. G. Yager, A. D. Dolocan, K. Williams, D. Nguyen, X.-Y. Zhu, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 795-800.
45. S. F. Wuister, A. van Houselt, C. de Mello Donegá, D. Vanmaekelbergh, A. Meijerink, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 3029-3033.
46. S. F. Wuister, C. de Mello Donegá, A. Meijerink, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10397-10402.
47. D. V. Talapin, A. L. Rogach, A. Kornowski, M. Haase, H. Weller, Nano Lett. 2001, 1, 207-211.
48. M. Kuno, J. K. Lee, B. O. Dabbousi, F. V. Mikulec, M. G. Bawendi, J. Chem. Phys. 1997, 106, 9869.
49. C. de Mello Donegá, S. G. Hickey, S. F. Wuister, D. Vanmaekelbergh, A. Meijerink, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 489-496.
50. A. M. Kapitonov, A. P. Stupak, S. V. Gaponenko, E. P. Petrov, A. L. Rogach, A. Eychmüller, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 10109-10113.
51. Y. Nonoguchi, T. Nakashima, T. Kawai, J. Phys. Chem.C 2007, 111, 11811-11815.
52. N. B. Pendyala, K. S. R. Koteswara Rao, J. Lumin. 2008, 128, 1826-1830.
53. G. W. Bryant, W. Jaskolski, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 19650-19656.
54. S. W. Clark, J. M. Harbold, F. W. Wise, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7302-7305.
55. K. Szendrei, F. Cordella, M. V. Kovalenko, M. Böberl, G. Hesser, M. Yarema, D. Jarzab, O. V. Mikhnenko, A. Gocalinska, M. Saba, F. Quochi, A. Mura, G. Bongiovanni, P. W. M. Blom, W. Heiss, M. A. Loi, Adv. Mater. 2009, 21, 683-687.
56. F. Xu, X. Ma, C. R. Haughn, J. Benavides, M. F. Doty, S. G. Cloutier, ACS Nano 2011, DOI 10.1021/nn203728t.
57. J. H. Warner, E. Thomsen, A. R. Watt, N. R. Heckenberg, H. Rubinsztein-Dunlop, Nanotechnology 2005, 16, 175-179.