Correlating emissive non-geminate charge recombination with photocurrent generation efficiency in polymer/perylene diimide organic photovoltaic blend films

Advanced Functional Materials

Volumn 22, Issue 11, 2012, Pages 2318-2326

  Keivanidis, Panagiotis E ^a,e   Kamm, Valentin ^b   Zhang, Weimin ^a   Floudas, George ^c,d   Laquai, Frédéric ^b   McCulloch, Iain ^a   Bradley, Donal D C ^a   Nelson, Jenny ^a  

^a IMPERIAL COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

^b MAX PLANCK INSTITUTE FOR POLYMER RESEARCH   (Germany)

^c UNIVERSITY OF IOANNINA   (Greece)

^d INSTITUTE OF COMPUTER SCIENCE   (Greece)

^e ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA   (Italy)

Author keywords

luminescence; microstructures; non geminate recombination; organic photovoltaics (OPVs); perylene diimides; transport

Indexed keywords

BINARY BLENDS; BLEND FILMS; CHARGE RECOMBINATIONS; CRYSTALLINITIES; DELAYED LUMINESCENCE; DIIMIDE; ELECTRON ACCEPTOR; ELECTRON DONORS; FREE CARRIERS; HIGHER TEMPERATURES; NON-GEMINATE RECOMBINATION; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; PERYLENE DIIMIDES; PHOTOCURRENT GENERATIONS; POWER LAW DECAY; RECOMBINATION DYNAMICS; TEMPERATURE DEPENDENT; THERMAL-ANNEALING; TRANSPORT;

ANNEALING; DYNAMICS; LUMINESCENCE; MICROSTRUCTURE; OPTIMIZATION; PHOTOVOLTAIC EFFECTS; QUENCHING;

EFFICIENCY;

EID: 84861808805     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201102871     Document Type: Article

References (65)

1. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, Prog. Photovoltaics Res. Appl. 2011, 19, 84.
2. S. C. Price, A. C. Stuart, L. Yang, H. Zhou, W. You, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4625.
3. F. He, W. Wang, W. Chen, T. Xu, S. B. Darling, J. Strzalka, Y. Liu, L. Yu, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3284.
4. T.-T. Chu, J. Lu, S. Beaupre, Y. Zhang, J.-R Pouliot, S. Wakim, J. Zhou, M. Leclerc, Z. Li, J. Ding, Y. Tao, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4250.
5. 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.
6. P. E. Keivanidis, T. M. Clarke, S. Lilliu, T. Agostinelli, J. Emyr Macdonald, J. R. Durrant, D. D. C. Bradley, J. Nelson, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 734.
7. I. A. Howard, R. Mauer, M. Meister, F. Laquai, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14866.
8. A. C. Morteani, P. Sreearunothai, L. M. Herz, R. H. Friend, C. Silva, Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 247402.
9. T. Offermans, P. A. van Hal, S. C. J. Meskers, M. M. Koetse, R. A. J. Janssen, Phys. Rev. B 2005, 72, 045213.
10. M. A. Loi, S. Toffanin, M. Muccini, M. Forster, U. Scherf, M. Scharber, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2111.
11. J. J. Benson-Smith, J. Wilson, C. Dyer-Smith, K. Mouri, S. Yamaguchi, H. Murata, J. Nelson, J. Phys. Chem. B 2009, 113, 7794.
12. S. Inal, M. Schubert, A. Sellinger, D. Neher, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 982.
13. K. Tvingstedt, K. Vandewal, Z. Fengling, O. Inganäs, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 21824.
14. C. Dyer-Smith, J. J. Benson-Smith, D. D. C. Bradley, H. Murata, W. J. Mitchell, S. E. Shaheen, S. A. Haque, J. Nelson, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 14533.
15. P. Panda, D. Veldman, J. Sweelssen, J. J. A. M. Bastiaansen, B. M. W. Langeveld-Vos, S. C. J. Meskers, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 5076.
16. J. J. Benson-Smith, L. Goris, K. Vandewal, K. Haenen, J. V. Manca, D. Vanderzande, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 451.
17. P. E. Keivanidis, V. Kamm, C. Dyer-Smith, W. Zhang, F. Laquai, I. McCulloch, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Adv. Mater. 2010, 22, 5183.
18. K. Vandewal, A. Gadisa, W. D. Oosterbaan, S. Bertho, F. Banishoeib, I. Van Severen, L. Lutsen, T. J. Cleij, D. Vanderzande, J. Manca, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2064.
19. K. Vandewal, K. Tvingstedt, A. Gadisa, O. Inganäs, J. V. Manca, Nat. Mater. 2009, 8, 904.
20. C. Deibel, T. Strobel, V. Dyakonov, Adv. Funct. Mater. 2010, 22, 4097.
21. I. A. Howard, F. Laquai, Macromol. Chem. Phys. 2010, 211, 2063.
22. J. Lee, K. Vandewal, S. R. Yost, M. E. Bahlke, L. Goris, M. A. Baldo, J. V. Manca, T. Van Voorhis, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11878.
23. M. Hallermann, E. Da Como, J. Feldmann, M. Izquierdo, S. Filippone, N. Martín, S. Jüchter, E. von Hauff, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 023301.
24. A. Gonzalez-Rabade, A. C. Morteani, R. H. Friend, Adv. Mater. 2009, 21, 3924.
25. F. C. Jamieson, T. Agostinelli, H. Azimi, J. Nelson, J. R. Durrant, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3306.
26. M. Lenes, M. Morana, C. J. Brabec, P. W. M. Blom, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1106.
27. D. J. D. Moet, M. Lenes, M. Morana, H. Azimi, C. J. Brabec, P. W. M. Blom, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 213506.
28. a) A.W. Hains, Z. Q. Liang, M. A. Woodhouse, B. A. Gregg, Chem. Rev. 2010, 110, 6689
29. b) B. Walker, C. Kim, T.-Q. Nguyen, Chem. Mater. 2011, 23, 470
30. c) J. E. Antony, Chem. Mater. 2011, 23, 583.
31. X. Zhan, A. Faccetti, S. Barlow, T. J. Marks, M. A. Ratner, M. R. Wasielewski, S. R. Marder, Adv. Mater. 2011, 23, 268.
32. P. E. Schwenn, K. Gui, A. M. Nardes, K. B. Krueger, K. H. Lee, K. Mutkins, H. Rubinstein-Dunlop, P. E. Shaw, N. Kopidakis, P. L. Burn, P. Meredith, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 73.
33. S. Di Motta, F. Negri, D. Fazzi, C. Castiglioni, E. V. Canesi, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3334.
34. J. J. Dittmer, E. A. Marseglia, R. H. Friend, Adv. Mater. 2000, 12, 1270.
35. L. Schmidt-Mende, A. Fechtenkotter, K. Müllen, E. Moons, R. H. Friend, J. D. MacKenzie, Science 2001, 293, 1119.
36. J. L. Li, F. Dierschke, J. S. Wu, A. C. Grimsdale, K. Müllen, J. Mater. Chem. 2006, 16, 96.
37. M. Sommer, S. Huttner, U. Steiner, M. Thelakkat, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 183308.
38. S. Shoaee, T. M. Clarke, C. Huang, S. Barlow, S. R. Marder, M. Heeney, I. McCulloch, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12919.
39. V. Kamm, B. Glauco, I. A. Howard, W. Pisula, A. Mavrinskiy, C. Li, K. Müllen, F. Laquai, Adv. Energy Mater 2011, 1, 297.
40. J. A. Mikroyannidis, M. M. Stylianakis, G. D. Sharma, P. Balraju, M. S. Roy, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7904.
41. G. D. Sharma, P. Balraju, J. A. Mikroyannidis, M. M. Stylianakis, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009, 93, 2025.
42. G. D. Sharma, P. Suresh, J. A. Mikroyannidis, M. M. Stylianakis, J. Mater. Chem. 2010, 20, 561.
43. S. Shoaee, Z. An, X. Zhang, S. Barlow, S. R. Marder, W. Duffy, M. Heeney, I. McCulloch, J. R. Durrant, Chem. Commun. 2009, 36, 5445.
44. P. E. Keivanidis, I. A. Howard, R. H. Friend, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3189.
45. P. E. Keivanidis, F. Laquai, I. A. Howard, R. H. Friend, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1355.
46. I. A. Howard, F. Laquai, P. E. Keivanidis, R. H. Friend, N. C. Greenham, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 21225.
47. Y. Yi, V. Coropceanu, J. L. Bredas, J. Mater. Chem. 2011, 21, 1479.
48. R. W. Collins, W. Paul, Phys. Rev. B 1982, 25, 5263.
49. J. Singh, J. Non-Cryst. Solids 2006, 352, 1160.
50. A. C. Morteani, R. H. Friend, C. Silva, Chem. Phys. Lett. 2004, 391, 81.
51. V. R. Nikitenko, D. Hertel, H. Bässler, Chem. Phys. Lett. 2001, 348, 89.
52. S. Gelinas, O. Pare-Labrose, C.-N. Brosseau, S. Albert-Seifried, C. R. McNeill, K. R. Kirov, I. A. Howard, R. Leonelli, R. H. Friend, C. Silva, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 7114.
53. P. E. Keivanidis, P. K. H. Ho, R. H. Friend, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3895.
54. J. Nelson, Phys. Rev. B 2003, 67, 155209.
55. J. Nelson, S. A. Choulis, J. R. Durrant, Thin Solid Films 2004, 508, 451.
56. M. A. Faist, P. E. Keivanidis, S. Foster, P. H. Wobkenberg, T. D. Anthopoulos, D. D. C. Bradley, J. R. Durrant, J. Nelson, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2011, 49, 45.
57. A. Baumann, T. J. Savenije, D. H. K. Murthy, M. Heeney, V. Dyakonov, C. Deibel, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1687.
58. S. C. J. Meskers, H. P. J. M. Dekkers, J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4589.
59. F. N. Castellano, S. Goeb, A. A. Rachford, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2766.
60. W. E. Ford, P. V. Kamat, J. Phys. Chem. 1987, 91, 6373.
61. P. E. Keivanidis, N. C. Greenham, H. Sirringhaus, R. H. Friend, J. C. Blakesley, R. Speller, T. Agostinelli, M. Campoy-Quiles, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 023304.
62. D. Veldman, S. C J. Meskers, R. A. J. Janssen, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1939.
63. C. Dyer-Smith, L. X. Reynolds, A. Bruno, D. D. C. Bradley, S. A. Haque, J. Nelson, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2701.
64. M. Grell, D. D. C. Bradley, X. Long, T. Chamberlain, M. Inbasekaran, E. P. Woo, M. Soliman, Acta Polym. 1998, 49, 439.
65. J. C. deMello, H. F. Wittmann, R. H. Friend, Adv. Mater. 1997, 9, 230.