Boosting infrared light harvesting by molecular functionalization of metal oxide/polymer interfaces in efficient hybrid solar cells

Advanced Functional Materials

Volumn 22, Issue 10, 2012, Pages 2160-2166

  Grancini, Giulia ^a,b   Santosh Kumar, R Sai ^c   Abrusci, Agnese ^a   Yip, Hin Lap ^d   Li, Chang Zhi ^d   Jen, Alex K Y ^d   Lanzani, Guglielmo ^b,c   Snaith, Henry J ^a  

^a UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

^b POLITECNICO DI MILANO   (Italy)

^c ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA   (Italy)

^d University of Washington   (United States)

Author keywords

hybrid photovoltaic devices; low band gap polymer; polymer metal oxide interfaces; spectral response; ultrafast spectroscopy

Indexed keywords

ELECTRON ACCEPTOR; FUNCTIONALIZATIONS; HYBRID SOLAR CELLS; INFRARED LIGHT; INFRARED RESPONSE; LOW BANDGAP POLYMERS; MATERIAL DESIGNS; METAL OXIDES; MOLECULAR ELECTRONS; MOLECULAR FUNCTIONALIZATION; NANO SCALE; NANOCRYSTALLINE TIO; NEAR-IR; NOVEL ARCHITECTURE; OXIDE INTERFACES; PHOTO-INDUCED ELECTRON TRANSFER; PHOTOVOLTAIC DEVICES; PHOTOVOLTAICS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; PROCESSING COSTS; RESEARCH EFFORTS; SPECTRAL PHOTORESPONSE; SPECTRAL RESPONSE; TIO; ULTRAFAST SPECTROSCOPY;

CONVERSION EFFICIENCY; ENERGY GAP; HETEROJUNCTIONS; METALLIC COMPOUNDS; PHOTOVOLTAIC EFFECTS; SOLAR CELLS; TITANIUM DIOXIDE;

POLYMERS;

EID: 84861119456     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201102360     Document Type: Article

References (51)

1. H. J. Snaith, A. J. Moule, C. Klein, K. Meerholz, R. H. Friend, M. Grätzel, Nano Lett. 2007, 7, 3372.
2. E. Arici, N. S. Sariciftci, D. Meissner, in Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, Vol. 3, 929 (Ed., H. S. Nalwa,) American Scientific Publishers, California, USA, 2004.
3. K. M. Coakley, M. D. McGehee, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 3380.
4. M. D. McGehee, Mater. Res. Bull. 2009, 34, 95.
5. M. Grätzel, J. Photochem. Photobiol. C 2003, 4, 145.
6. B. E. Hardin, E. T. Hoke, P.B. Armstrong, J. H. Yum, P. Comte, T. Torres, J. M. J. Fréchet, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel,;, M. D. McGehee, Nat. Photonics 2009, 3, 406.
7. S. Günes, H. Neugebauer, N. S. Sariciftci, Chem. Rev. 2007, 107, 1324.
8. G. K. Mor, S. Kim, M. Paulose, O. K. Varghese, K. Shankar, J. Basham, C. A. Grimes, Nano Lett. 2009, 9, 4250.
9. K. J. Jiang, K. Manseki, Y. H. Yu, N. Masaki, K. Suzuki, Y. L. Song, S. Yanagida, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2481.
10. K. M. Coakley, Y. Liu, M. D. McGehee, K. L. Frindell, G. D. Stucky, Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 301.
11. R. Zhu, C. Y. Jiang, B. Liu, S. Ramakrishna, Adv. Mater. 2009, 21, 994.
12. P. Ravirajan, S. A. Haque, J. R. Durrant, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 609.
13. H. J. Snaith, M. Grätzel, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 262114.
14. C. Goh, S. R. Scully, M. D. McGehee, J. Appl. Phys. 2007, 101, 114503.
15. Y. Y. Lin, T. H. Chu, S. S. Li, C. H. Chuang, C. H. Chang, W. F. Su, C. P. Chang, M. W. Chu, C. W. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3644.
16. J. Bouclé, S. Chyla, M. S. P. Shaffer, J. R. Durrant, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 622.
17. A. Abrusci, R. S. S. Kumar, M. Al-Hashimi, M. Heeney, A. Petrozza, H. J. Snaith, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2571.
18. T. M. Clarke, J. R. Durrant, Chem. Rev. 2010, 110, 6736.
19. J. Peet, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1700.
20. C. Risko, M. D. McGehee, J. L. Bredas, Chem. Sci. 2011, 2, 1200.
21. A. Abrusci, I.-K. Ding, M. Al-Hashimi, T. Segal-Peretz, M. D. McGehee, M. Heeney, G. L. Frey, H. J. Snaith, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3051.
22. J. Burschka, A. Dualeh, F. Kessler, E. Baranoff, N. L. Cevey-Ha, C. Yi, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18042.
23. J. A. Chang, J. H. Rhee, S. H. Im, Y. Hui Lee, H.-j. Kim, S. I. Seok, Md. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nano Lett. 2010, 10, 2609.
24. S. Wang, X. Zhang, G. Zhou, Z.-S. Wang, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 816.
25. H. J. Lee, H. C. Leventis, S. A. Haque, T. Torres, M. Graetzel, M. K. Nazeeruddin, J. Power Sources 2011, 196, 596.
26. K. Driscoll, J. Fang, N. Humphry-Baker, T. Torres, W. T. S. Huck, H. J. Snaith, R. H. Friend, Nano Lett. 2010, 10, 4981.
27. S. J. Moon, E. Barnhoff, S. H. Zakeeruddin, C.-U. Yeh, E. W. G. Diau, M. Graetzel, K. Sivula, Chem. Commun. 2011, 47, 8244.
28. N. Humphry-Baker, K. Driscoll, A. Rao, T. Torres, H. J. Snaith, R. H. Friend, Nano Lett. 2012 DOI: 10.1021/nl203377r.
29. D. Mühlbacher, M. Scharber, M. Morana, Z. Zhu, D. Waller, R. Gaudiana, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2006, 18, 2884.
30. C. Soci, I. Hwang, D. Moses, Z. Zhu, D. Waller, R. Gaudiana, C. J. Brabec, A. J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 2007, 17 (4), 632.
31. M. C. Scharber, M. Koppe, J. Gao, F. Cordella, M. A. Loi, P. Denk, M. Morana, H. J. Egelhaaf, K. Forberich, G. Dennler, R. Gaudiana, D. Waller, Z. Zhu, X. Shi, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2010, 22, 367.
32. M. Morana, M. Wegscheider, A. Bonanni, N. Kopidakis, S. Shaheen, M. Scharber, Z. Zhu, D. Waller, R. Gaudiana, C. J. Brabec, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1757.
33. J. Peet, J. Y. Kim, N. E. Coates, W. L. Ma, D. Moses, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Nat. Mater. 2007, 6, 497.
34. Y. Liang, Z. Xu, J. Xia, S. T. Tsai, Y. Wu, G. Li, C. Ray, L. Yu, Adv. Mater. 2010, 22, E135.
35. J. K. Lee, W. L. Ma, C. J. Brabec, J. Yuen, J. S. Moon, J. Y. Kim, K. Lee, G. C. Bazan, A. J. Heeger, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619.
36. S. K. Hau, H. L. Yip, O. Acton, N. S. Baek, H. Maa, A. K. Y Jen, J. Mater. Chem. 2008, 18, 5113.
37. S. K. Hau, Y. J. Cheng, H. L. Yip, Y. Zhang, H. Ma, A. K. Y. Jen, Appl. Mater. Interfaces 2010, 2, 1892.
38. H. L. Yip, S. K. Hau, N. S. Baek, H. Ma, A. K. Y. Jen, Adv. Mater. 2008, 20, 2376.
39. H. L. Yip, S. K. Hau, N. S. Baek, A. K. Y. Jen, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 193313.
40. Y. Vaynzof, D. Kabra, L. Zhao, P. K. H. Ho, A. T. S. Wee, R. H. Friend, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 033309.
41. J. Cabanillas-Gonzalez, G. Grancini, G. Lanzani, Adv. Mater. 2011, DOI: 10.1002/adma.201102015.
42. W. Hwang, C. Soci, D. Moses, Z. Zhu, D. Waller, R. Gaudiana, C. J. Brabec, A. J. Heeger, Adv. Mater. 2007, 19, 2307.
43. W. Hwang, S. Cho, J. Y. Kim, K. Lee, N. E. Coates, D. Moses, A. J. Heeger, J. Appl. Phys. 2008, 104, 0337061.
44. 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.
45. Y. S. Huang, S. Westenhoff, I. Avilov, P. Sreearunothai, J. M. Hodgkiss, C. Deleener, R. H. Friend, D. Beljonne, Nat. Mater. 2008, 7, 483.
46. C. Morteani, A. S. Dhoot, J. S. Kim, C. Silva, N. C. Greenham, C. Murphy, E. Moons, S. Ciná, J. H. Burroughes, R. H. Friend, Adv. Mater. 2003, 15, 1708.
47. G. Grancini, D. Polli, D. Fazzi, J. Cabanillas-Gonzalez, G. Cerullo, G. Lanzani, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1099.
48. D. Hertel, H. Bässler, Chem. Phys. Chem. 2008, 9, 666.
49. S. H. Park, A. Roy, S. Beaupré, S. Cho, N. Coates, J. S. Moon, D. Moses, M. Leclerc, K. Lee, A. J. Heeger, Nat. Photonics 2009, 3, 297.
50. N. Cai, S. J. Moon, L. C. Ha, T. Moehl, R. Humphry-Baker, P. Wang, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, Nano Lett. 2011, 11, 1452.
51. P. Y. Reddy, L. Giribabu, C. Lyness, H. J. Snaith, C. Vijaykumar,;, M. Chandrasekharam, M. Lakshmikantam, J. H. Yum, K. Kalyanasundaram, M. Grätzel, M. K. Nazeeruddin, Angew. Chem. 2006, 45, 1.