Primary dynamics of exciton and charge photogeneration in solvent vapor annealed P3HT/PCBM films

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 6, 2012, Pages 4298-4310

  Zhang, Wei ^a,b   Hu, Rong ^b   Li, Dan ^b   Huo, Ming Ming ^b   Ai, Xi Cheng ^b   Zhang, Jian Ping ^a,b  

^a HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (China)

^b RENMIN UNIVERSITY OF CHINA   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANNEALED FILMS; BROAD-BAND SPECTRUM; CAST FILM; CHARACTERISTIC ABSORPTION; CHARGE PHOTOGENERATION; CHARGE SEPARATIONS; DONOR-ACCEPTOR INTERFACES; EXCITATION WAVELENGTH; EXCITON DIFFUSION; FEMTOSECOND TRANSIENT ABSORPTION SPECTROSCOPY; FILM MORPHOLOGY; FLUENCES; METHYL ESTERS; NEAR INFRARED; PHOTON ENERGY; POLARON FORMATION; POLY (3-HEXYLTHIOPHENE); SOLVENT VAPORS; TIME CONSTANTS; TIME-RESOLVED SPECTROSCOPY; TRANSIENT SPECTRA;

ANNEALING; CARBON DISULFIDE; CRYSTALLITES; DYNAMICS; EXCITONS; LASER SPECTROSCOPY; MORPHOLOGY; PHOTOEXCITATION; SPECTROELECTROCHEMISTRY; VAPORS;

POLARONS;

EID: 84863121484     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp211653x     Document Type: Article

References (70)

1. Yu, G.; Gao, J.; Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. Science 1995, 270, 1789-1791
2. Reyes-Reyes, M.; Kim, K.; Carroll, D. L. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 083506
3. Ma, W.; Yang, C.; Gong, X.; Lee, K.; Heeger, A. J. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1617-1622
4. Kim, Y.; Cook, S.; Tuladhar, S. M.; Choulis, S. A.; Nelson, J.; Durrant, J. R.; Bradley, D. D. C.; Giles, M.; Mcculloch, I.; Ha, C.; Ree, M. Nat. Mater. 2006, 5, 197-203
5. Chirvase, D.; Parisi, J.; Hummelen, J. C.; Dyakonov, V. Nanotechnology 2004, 15, 1317-1323
6. Erb, T.; Zhokhavets, U.; Gobsch, G.; Raleva, S.; Stühn, B.; Schilinsky, P.; Waldauf, C.; Brabec, C. J. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1193-1196
7. Hoppe, H.; Sariciftc, N. S. J. Mater. Chem. 2006, 16, 45-61
8. Honda, S.; Nogami, T.; Ohkita, H.; Benten, H.; Ito, S. Appl. Mater. Interface 2009, 1, 804-810
9. Zhao, Y.; Xie, Z.; Qu, Y.; Geng, Y.; Wang, L. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 043504
10. Li, G.; Yao, Y.; Yang, H.; Shrotriya, V.; Yang, G.; Yang, Y. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1636-1644
11. Mihailetchi, V. D.; Xie, H.; de Boer, B.; Popescu, L. M.; Hummelen, J. C.; Blom, P. W. M.; Koster, L. J. A. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 012107
12. Li, G.; Shrotriya, V.; Huang, J.; Yao, Y.; Moriarty, T.; Emery, K.; Yang, Y. Nat. Mater. 2005, 4, 864-868
13. 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, 158-164
14. Peet, J.; Heeger, A. J.; Bazan, A. G. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1700-1708
15. Clarke, T. M.; Durrant, J. R. Chem. Rev. 2010, 110, 6736-6767
16. Deibel, C.; Dyakonov, V. Rep. Prog. Phys. 2010, 73, 096401
17. Jiang, X. M.; Österbacka, R.; Korovyanko, O.; An, C. P.; Horovitz, B.; Janssen, R. A. J.; Vardeny, Z. V. Adv. Funct. Mater. 2002, 12, 587-597
18. Guo, J.; Ohkita, H.; Benten, H.; Ito, S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16869-16880
19. Guo, J.; Ohkita, H.; Benten, H.; Ito, S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6154-6164
20. Guo, J.; Ohkita, H.; Yokoya, S.; Benten, H.; Ito, S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9631-9637
21. Marsh, R. A.; Hodgkiss, J. M.; Albert-Seifried, S.; Friend, R. H. Nano Lett. 2010, 10, 923-930
22. Howard, I. A.; Mauer, R.; Meister, M.; Laquai, F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14866-14876
23. Dante, M.; Peet, J.; Nguyen, T. Q. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 7241-7249
24. Wang, H.; Lin, L.; Chen, S.; Wang, Y.; Wei, K. Nanotechnology 2009, 20, 075201
25. Moon, J. S.; Lee, J. K.; Cho, S.; Byun, J.; Heeger, A. J. Nano Lett. 2009, 9, 230-234
26. Motaung, D. E.; Malgas, G. F.; Arendse, C. J. J. Mater. Sci. 2010, 45, 3276-3283
27. Vogelsang, J.; Brazard, J.; Adachi, T.; Bolinger, J. C.; Barbara, P. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 2257-2261
28. Tsoi, W. C.; James, D. T.; Kim, J. S.; Nicholson, P. G.; Murphy, C. E.; Bradley, D. D. C.; Nelson, J.; Kim, J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9834-9843
29. Clark, J.; Silva, C.; Friend, R. H.; Spano, F. C. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 206406
30. Hwang, I.; Moses, D.; Heeger, A. J. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 4350-4354
31. Cook, S.; Furube, A.; Katoh, R. Energy Environ. Sci. 2008, 1, 294-299
32. Korovyanko, O. J.; Österbacka, R.; Jiang, X. M.; Vardeny, Z. V. Phys. Rev. B 2001, 64, 235122
33. Piris, J.; Dykstra, T. E.; Bakulin, A. A.; van Loosdrecht, P. H. M.; Knulst, W.; Trinh, M. T.; Schins, J. M.; Siebbeles, L. D. A. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 14500-14506
34. Xie, Y.; Li, Y.; Xiao, L.; Qiao, Q.; Dhakal, R.; Zhang, Z.; Gong, Q.; Galipeau, D.; Yan, X. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 14590-14600
35. Grzegorczyk, W. J.; Savenije, T. J.; Dykstra, T. E.; Piris, J.; Schins, J. M.; Siebbeles, L. D. A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 5182-5186
36. Shoaee, S.; Eng, M. P. E.; Espíldora, E.; Delgado, J. L.; Campo, B.; Martín, N.; Vanderzande, D.; Durrant, J. R. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 971-976
37. Cook, S.; Katoh, R.; Furube, A. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 2547-2552
38. Jarzab, D.; Cordella, F.; Lenes, M.; Kooistra, F. B.; Blom, P. W. M.; Hummelen, J. C.; Loi, M. A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 16513-16517
39. Clarke, T. M.; Jamieson, F. C.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20934-20941
40. Jamieson, F. C.; Agostinelli, T.; Azimi, H.; Nelson, J.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3306-3310
41. Zhao, Y.; Guo, X.; Xie, Z.; Qu, Y.; Geng, Y.; Wang, L. J. Appl. Polym. Sci. 2009, 111, 1799-1804
42. Park, M. S.; Aiyar, A.; Park, J. O.; Reichmanis, E.; Srinivasarao, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7244-7247
43. Chen, T.; Wu, X.; Rieke, R. D. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 233-244
44. Prosa, T. J.; Winokur, M. J.; McCullough, R. D. Macromolecules 1996, 29, 3654-3656
45. Österbacka, R.; An, C. P.; Jiang, X. M.; Vardeny, Z. V. Science 2000, 287, 839-842
46. Clark, J.; Chang, J.; Spano, F. C.; Friend, R. H.; Silva, C. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 163306
47. Spano, F. C.; Clark, J.; Silva, C.; Friend, R. H. J. Chem. Phys. 2009, 130, 074904
48. Spano, F. C. J. Chem. Phys. 2005, 122, 234701
49. Sirringhaus, H.; Brown, P. J.; Friend, R. H.; Nielsen, M. M.; Bechgaard, K.; Langeveld-Voss, B. M. W.; Spiering, A. J. H.; Janssen, R. A. J.; Meijer, E. W.; Herwig, P.; de Leeuw, D. M. Nature 1999, 401, 685-688
50. Brown, P. J.; Thomas, D. S.; Köhler, A.; Wilson, J. S.; Kim, J.; Ramsdale, C. M.; Sirringhaus, H.; Friend, R. H. Phys. Rev. B 2003, 67, 064203
51. Clarke, T. M.; Ballantyne, A. M.; Nelson, J.; Bradley, D. D. C.; Durrant, J. R. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 4029-4035
52. Stevens, D. M.; Qin, Y.; Hillmyer, M. A.; Frisbie, C. D. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 11408-11415
53. Cook, S.; Han, L.; Furube, A.; Katoh, R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10962-10968
54. Banerji, N.; Cowan, S.; Vauthey, E.; Heeger, A. J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 9726-9739
55. Sheng, C. X.; Tong, M.; Singh, S.; Vardeny, Z. V. Phys. Rev. B 2007, 75, 085206
56. Birks, J. B. Organic Molecular Photophysics; John Wiley & Sons: London, 1973.
57. Pope, M.; Swenberg, C. E. Electronic Processes in Organic Crystals and Polymers; Oxford University Press: Oxford, 1999.
58. Scholes, G. D. ACS Nano 2008, 2, 523-537
59. Dicker, G.; de Haas, M. P.; Siebbeles, L. D. A.; Warman, J. M. Phys. Rev. B 2004, 70, 045203
60. Virgili, T.; Marinotto, D.; Lanzani, G.; Bradley, D. D. C. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 091113
61. Günes, S.; Neugebauer, H.; Sariciftci, N. S. Chem. Rev. 2007, 107, 1324-1338
62. Drori, T.; Holt, J.; Vardeny, Z. V. Phys. Rev. B 2010, 82, 075207
63. Alkan, F.; Salzner, U. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 6053-6058
64. Piris, J.; Kopidakis, N.; Olson, D. C.; Shaheen, S. E.; Ginley, D. S.; Rumbles, G. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 3849-3857
65. Ruseckas, A.; Theander, M.; Andersson, M. R.; Svensson, M.; Prato, M.; Inganäs, O.; Sundström, V. Chem. Phys. Lett. 2000, 322, 136-142
66. Kraabel, B.; McBranch, D.; Sariciftci, N. S.; Moses, D.; Heeger, A. J. Phys. Rev. B 1994, 50, 18543-18552
67. Collins, B. A.; Gann, E.; Guignard, L.; He, X.; McNeill, C. R.; Ade, H. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3160-3166
68. Burkhard, G. F.; Hoke, E. T.; Scully, S. R.; McGehee, M. D. Nano Lett. 2009, 9, 4037-4041
69. Honda, S.; Yokoya, S.; Ohkita, H.; Benten, H.; Ito, S. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 11306-11317
70. Sperlich, A.; Kraus, H.; Deibel, C.; Blok, H.; Schmidt, J.; Dyakonov, V. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 13513-13518