Highly efficient, inverted polymer solar cells with indium tin oxide modified with solution-processed zwitterions as the transparent cathode

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 4, Issue 4, 2012, Pages 2009-2017

  Sun, Kuan ^a   Zhao, Baomin ^a   Kumar, Amit ^a   Zeng, Kaiyang ^a   Ouyang, Jianyong ^a  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

Author keywords

dipole; inverted polymer solar cell; ITO modification; work function; zwitterions

Indexed keywords

DIPOLE; ELECTRON COLLECTIONS; INDIUM TIN OXIDE; INVERTED STRUCTURE; ITO MODIFICATION; METHANOL SOLUTION; METHYL ESTERS; NEGATIVE CHARGE; PHOTO-VOLTAIC EFFICIENCY; PHOTOVOLTAIC; PHOTOVOLTAIC PERFORMANCE; POLY (3-HEXYLTHIOPHENE); POLYMER SOLAR CELLS; SOLUTION-PROCESSED; THIN LAYERS; TRANSPARENT CATHODE; ZWITTERIONS;

CATHODES; ELECTRIC FIELDS; INDIUM COMPOUNDS; METHANOL; PHOTOVOLTAIC EFFECTS; POLYMERS; SOLAR CELLS; TIN; TIN OXIDES;

WORK FUNCTION;

EID: 84860320700     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am201844q     Document Type: Article

References (59)

1. Liang, Y.; Xu, Z.; Xia, J.; Tsai, S.-T.; Wu, Y.; Li, G.; Ray, C.; Yu, L. Adv. Mater. 2010, 22, E135
2. Zhou, H.; Yang, L.; Stuart, A. C.; Price, S. C.; Liu, S.; You, W. Angew. Chem. 2011, 123, 3051
3. Huo, L.; Zhang, S.; Guo, X.; Xu, F.; Li, Y.; Hou, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 9697
4. Wang, E.; Wang, L.; Lan, L.; Luo, C.; Zhuang, W.; Peng, J.; Cao, Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 033307
5. Siddiki, M. K.; Li, J.; Galipeau, D.; Qiao, Q. Q. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 867
6. Chu, T.-Y.; Lu, J.; Beauqré, S.; Zhang, Y.; Pouliot, J. R.; Wakim, S.; Zhou, J.; Lecterc, M.; Li, Z.; Ding, J.; Tao, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4250
7. Price, S. C.; Stuart, A. C.; Yang, L.; Zhou, H.; You, W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4625
8. Wu, Z.; Fan, B.; Xue, F.; Adachi, C.; Ouyang, J. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 94, 2230
9. Wu, Z.; Fan, B.; Li, A.; Xue, F.; Ouyang, J. Org. Electron. 2011, 12, 993
10. Wu, Z.; Li, A.; Fan, B.; Xue, F.; Adachi, C.; Ouyang, J. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 2516
11. He, Y.; Chen, H.-Y.; Hou, J.; Li, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1377
12. Shaheen, S. E.; Brabec, C. J.; Sariciftci, N. S.; Padinger, F.; Fromherz, T.; Hummelen, J. C. Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 841
13. Chen, L. M.; Hong, Z.; Li, G.; Yang, Y. Adv. Mater. 2009, 21, 1434
14. Peet, J.; Kim, J. Y.; Coates, N. E.; Ma, W. L.; Moses, D.; Heeger, A. J.; Bazan, G. C. Nat. Mater. 2007, 6, 497
15. Ouyang, J.; Xia, Y. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009, 93, 1592
16. Ayzner, A. L.; Tassone, C. J.; Tolbert, S. H.; Schwartz, B. J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20050
17. Moon, J. S.; Takacs, C. J.; Sun, Y.; Heeger, A. J. Nano Lett. 2011, 11, 1036
18. Service, R. F. Science 2011, 332, 293
19. He, Z.; Zhong, C.; Huang, X.; Wong, W.-Y.; Wu, H.; Chen, L.; Su, S.; Cao, Y. Adv. Mater. 2011, 23, 4636
20. Glatthaar, M.; Niggemann, M.; Zimmermann, B.; Lewer, P.; Riede, M.; Hinsch, A.; Luther, J. Thin Solid Films 2005, 491, 298
21. Li, G.; Chu, C.-W.; Shrotriya, V.; Huang, J.; Yang, Y. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 253503
22. Campoy-Quiles, M.; Ferenczi, T.; Agostinelli, T.; Etchegoin, P. G.; Kim, Y.; Anthopoulos, T. D.; Stavrinou, P. N.; Bradley, D. D. C.; Nelson, J. Nat. Mater. 2008, 7, 158
23. Hau, S. K.; Yip, H.-L.; Baek, N. S.; Zou, J.; O'Malley, K.; Jen, A. K.-Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 253301
24. Park, Y.; Choong, V.; Gao, Y.; Hsieh, B. R.; Tang, C. W. Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 2699
25. Sugiyama, K.; Ishii, H.; Ouchi, Y. J. Appl. Phys. 2000, 87, 295
26. Waldauf, C.; Morana, M.; Denk, P.; Schilinsky, P.; Coakley, K.; Choulis, S. A.; Brabec, C. J. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 233517
27. Tao, C.; Xie, G.; Liu, C.; Zhang, X.; Dong, W.; Meng, F.; Kong, X.; Shen, L.; Ruan, S.; Chen, W. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 053303
28. White, M. S.; Olson, D. C.; Shaheen, S. E.; Kopidakis, N.; Ginley, D. S. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 143517
29. Baek, W. H.; Choi, M.; Yoon, T.-S.; Lee, H. H.; Kim, Y. S. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 133506
30. Li, C. Y.; Wen, T. C.; Lee, T. H.; Guo, T. F.; Huang, J. C. A.; Lin, Y. C.; Hsu, Y. J. J. Mater. Chem. 2009, 19, 1643
31. Kim, J. Y.; Noh, S.; Nam, Y. M.; Kim, J. Y.; Roh, J.; Park, M.; Amsden, J. J.; Yoon, D. Y.; Lee, C.; Jo, W. H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 4279
32. Kuwabara, T.; Iwata, C.; Yamaguchi, T.; Takahashi, K. ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2, 2254
33. Campbell, I. H.; Kress, J. D.; Martin, R. L.; Smith, D. L.; Barashkov, N. N.; Ferraris, J. P. Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 24
34. Appleyard, S. F. J.; Day, S. R.; Pickford, R. D.; Willis, M. R. J. Mater. Chem. 2000, 10, 169
35. Khodabakhsh, S.; Poplavskyy, D.; Heutz, S.; Nelson, J.; Bradley, D. D. C.; Murata, H.; Jones, T. S. Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 1205
36. Kim, J. S.; Park, J. H.; Lee, J. H.; Jo, J.; Kim, D.-Y.; Cho, K. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 112111
37. Hau, S. K.; Yip, H.-L.; Acton, O.; Baek, N. S.; Ma, H.; Jen, A. K.-Y. J. Mater. Chem. 2008, 18, 5113
38. Zhang, H.; Ouyang, J. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 063509
39. Zhang, H.; Ouyang, J. Org. Electron. 2011, 12, 1864
40. Sun, K.; Zhang, H.; Ouyang, J. J. Mater. Chem. 2011, 21, 18339
41. Hains, A. W.; Chen, H. Y.; Reilly, T. H.; Gregg, B. A. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 4381
42. Chen, Q.; Worfolk, B. J.; Hauger, T. C.; Al-Atar, U.; Harris, K. D.; Buriak, J. M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 3962
43. Seo, J. H.; Namdas, E. B.; Gutacker, A.; Heeger, A. J.; Bazan, G. C. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 043303 (ion motion)
44. Lenes, M.; Bolink, H. J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2, 3664
45. Gan, L. M.; Chow, P. Y.; Liu, Z.; Han, M.; Quek, C. H. Chem. Commun. 2005, 4459
46. Henningsen, R.; Gale, B. L.; Straub, K. M.; DeNagel, D. C. Proteomics 2002, 2, 1479
47. Yoshizawa, M.; Hirao, M.; Akita, K. I.; Ohno, H. J. J. Mater. Chem. 2001, 11, 1057
48. Tiyapiboonchaiya, C.; Pringle, J. M.; Sun, J.; Byrne, N.; Howlett, P. C.; MacFarlane, D. R.; Forsyth, M. Nat. Mater. 2004, 3, 29
49. Byrne, N.; Howlett, P. C.; MacFarlane, D. R.; Forsyth, M. Adv. Mater. 2005, 17, 2497
50. Hatanaka, T.; Morigaki, S.; Aiba, T.; Katayama, K.; Koizumi, T. Int. J. Pharm. 1995, 125, 195
51. Mazzenga, G. C.; Berner, B. J. Controlled Release 1991, 16, 77
52. Xia, Y.; Zhang, H.; Ouyang, J. J. Mater. Chem. 2010, 20, 9740
53. Brabec, C. J.; Cravino, A.; Meissner, D.; Sariciftci, N. S.; Fromherz, T.; Rispens, M. T.; Sanchez, L.; Hummelen, J. C. Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 374
54. So, S. K.; Choi, W. K.; Cheng, C. H.; Leung, L. M.; Kwong, C. F. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 1999, 68, 447
55. Kudo, Y.; Kusabiraki, M. Jpn. J. Appl. Phys. 2006, 45, 8517
56. Khodabkhsh, S.; Sanderson, B. M.; Nelson, J.; Jones, T. S. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 95
57. Bardecker, J. A.; Ma, H.; Kim, T.; Huang, F.; Liu, M. S.; Cheng, Y.-J.; Ting, G.; Jen, A. K.-Y. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3964
58. Hotchkiss, P. J.; Li, H.; Paramonov, P. B.; Paniagua, S. A.; Jones, S. C.; Armstrong, N. R.; Brédas, J.-L.; Marder, S. R. Adv. Mater. 2009, 21, 4496
59. Guthrie, J. P. Can. J. Chem. 1978, 56, 2342