Tail state-assisted charge injection and recombination at the electron-collecting interface of P3HT: PCBM bulk-heterojunction polymer solar cells

Advanced Energy Materials

Volumn 2, Issue 12, 2012, Pages 1447-1455

  Wang, He ^a   Shah, Manas ^b   Ganesan, Venkat ^c   Chabinyc, Michael L ^d   Loo, Yueh Lin ^a  

^a Princeton University   (United States)

^b Massachusetts Institute of Technology Cambridge   (United States)

^c The University of Texas at Austin   (United States)

^d University of California   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BULK HETEROJUNCTION; CURRENT FLOWS; DEVICE CHARACTERISTICS; DEVICE OPERATIONS; OUTPUT CURRENT; POLYMER SOLAR CELLS; PREFERENTIAL SEGREGATION;

CATHODES; ELECTRONS; HETEROJUNCTIONS; POLYMERS; SOLAR CELLS;

INTERFACE STATES;

EID: 84867231544     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201200361     Document Type: Article

References (54)

1. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, Prog. Photovolt: Res. Appl. 2012, 20, 12.
2. S. S. Lee, Y.-L Loo, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2010, 1, 59.
3. E. D. Gomez, E. Y.-L Loo, J. Mater. Chem. 2010, 20, 6604.
4. Z.-L. Guan, J. B. Kim, H. Wang, C. Jaye, D. A. Fischer, Y.-L. Loo, A. Kahn, Org. Electron. 2010, 11, 1779.
5. H. Wang, E. D. Gomez, J. Kim, Z. Guan, C. Jaye, D. A. Fischer, A. Kahn, Y.-L. Loo, Chem. Mater. 2011, 23, 2020.
6. D. S. Germack, C. K. Chan, B. H. Hamadani, L. J. Richter, D. A. Fischer, D. J. Gundlach, D. M. DeLongchamp, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 233303.
7. D. S. Germack, C. K. Chan, R. J. Kline, D. A. Fischer, D. J. Gundlach, M. F. Toney, L. J. Richter, D. M. DeLongchamp, Macromolecules 2010, 43, 3828.
8. Z. Xu, L.-M. Chen, G. Yang, C.-H. Huang, J. Hou, Y. Wu, G. Li, C.-S. Hsu, Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1227.
9. M. Campoy-Quiles, T. Ferenczi, T. Agostinelli, P. G. Etchegoin, Y. Kim, T. D. Anthopoulos, P. N. Stavrinou, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Nat. Mater. 2008, 7, 158.
10. S. S. van Bavel, E. Sourty, G. de With, J. Loos, Nano Lett. 2009, 9, 507.
11. J. B. Kim, S. Lee, M. F. Toney, Z. Chen, A. Facchetti, Y. S. Kim, Y.-L. Loo, Chem. Mater. 2010, 22, 4931.
12. J. B. Kim, Z.-L. Guan, A. L. Shu, A. Kahn, Y.-L. Loo, Langmuir, 2011, 27, 11265.
13. J. B. Kim, Z.-L. Guan, S. Lee, E. Pavlopoulou, M. F. Toney, A. Kahn, Y.-L. Loo, Org. Electron. 2011, 12, 1963.
14. Z. Chiguvare, V. Dyakonov, Phys. Rev. B 2004, 70, 235207.
15. A. Salleo, M. L. Chabinyc, in Organic Electronics: Materials, Manufacturing and Applications (ed H. Klauk), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany 2006, Ch. 5.
16. M. L. Chabinyc, R. A. Street, J. E. Northrup, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 123508.
17. C. S. Kim, S. S. Lee, E. D. Gomez, J. B. Kim, Y.-L. Loo, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 113302.
18. M. O. Reese, A. M. Nardes, B. L. Rupert, R. E. Larsen, D. C. Olson, M. T. Lloyd, S. E. Shaheen, D. S. Ginley, G. Rumbles, N. Kopidakis, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3476.
19. W. Ma, C. Yang, X. Gong, K. Lee, A. J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1617.
20. H. Wang, E. D. Gomez, Z.-L. Guan, C. Jaye, M. F. Toney, D. A. Fischer, A. Kahn, Y.-L. Loo, Unpublished.
21. N. D. Treat, M. A. Brady, G. Smith, M. F. Toney, E. J. Kramer, C. J. Hawker, M. L. Chabinyc, Adv. Energy. Mater. 2011, 1, 82.
22. K. Vakhshouri, D. R. Kozub, C. Wang, A. Salleo, E. D. Gomez, Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 026601.
23. D. Chen, A. Nakahara, D. Wei, D. Nordlund, T. P. Russell, Nano Lett. 2011, 11, 561.
24. K. Vandewal, A. Gadisa, W. D. Oosterbaan, S. Bertho, F. Banishoeib, I. Van Severen, L. Lutsen, T. J. Cleij, D. Vanderzande, J. V. Manca, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2064.
25. C. J. Brabec, F. Padinger, N. S. Sariciftci, J. C. Hummelen, J. Appl. Phys. 1999, 85, 6866.
26. S. M. Tuladhar, D. Poplavskyy, S. A. Choulis, J. R. Durrant, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1171.
27. L.-L. Chua, J. Zaumseil, J.-F. Chang, E. C.-W. Ou, P. K.-H. Ho, H. Sirringhaus, R. H. Friend, Nature 2005, 434, 194.
28. T. D. Anthopoulos, C. Tanase, S. Setayesh, E. J. Meijer, J. C. Hummelen, P. W. M. Blom, D. M. de Leeuw, Adv. Mater. 2004, 16, 2174.
29. S. A. Choulis, Y. Kim, J. Nelson, D. D. C. Bradley, M. Giles, M. Shkunov, I. McCulloch, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 3890.
30. R. A. Street, Phys. Rev. B 2011, 84, 075208.
31. R. A. Street, K. W. Song, J. E. Northrup, S. Cowan, Phys. Rev. B 2011, 83, 165207.
32. C. G. Shuttle, N. D. Treat, J. D. Douglas, J. M. J. Frechet, M. L. Chabinyc, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 111.
33. C. H. Peters, I. T. Sachs-Quintana, W. R. Mateker, T. Heumueller, J. Rivnay, R. Noriega, Z. M. Beiley, E. T. Hoke, A. Salleo, M. D. McGehee, Adv. Mater. 2012, 24, 663.
34. L. Goris, K. Haenen, M. Nesládek, P. Wagner, D. Vanderzande, L. Schepper, J. D'haen, L. Lutsen, J. V. Manca, J. Mater. Sci. 2005, 40, 1413.
35. T. W. Holcombe, J. E. Norton, J. Rivnay, C. H. Woo, L. Goris, C. Piliego, G. Griffini, A. Sellinger, J.-L. Brédas, A. Salleo, J. M. J. Fréchet, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12106.
36. L. Goris, A. Poruba, L. Hod'akova, M. Vanecek, K. Haenen, M. Nesladek, P. Wagner, D. Vanderzande, L. De Schepper, J. V. Manca, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 052113.
37. Y. Roichman, N. Tessler, Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 1948.
38. N. Tessler, Y. Roichman, Org. Electron. 2005, 6, 200.
39. Z. M. Beiley, E. T. Hoke, R. Noriega, J. Dacuña, G. F. Burkhard, J. A. Bartelt, A. Salleo, M. F. Toney, M. D. McGehee, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 954.
40. G. A. H. Wetzelaer, L. J. A. Koster, P. W. M. Blom, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 066605.
41. C. Goh, R. J. Kline, M. D. McGehee, E. N. Kadnikova, J. M. J. Frechet, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 122110.
42. G. Gustafsson, O. Inganäs, M. Sundberg, C. Svensson, Synth. Met. 1991, 41, 499.
43. P. Mark, W. Helfrich, J. Appl. Phys. 1962, 33, 205.
44. R. C. I. MacKenzie, C. G. Shuttle, M. L. Chabinyc, J. Nelson, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 662.
45. Z.-L. Guan, J. B. Kim, Y.-L. Loo, A. Kahn, J. Appl. Phys. 2011, 110, 043719.
46. C. Shen, A. Kahn, Org. Electron. 2001, 2, 89.
47. A. Kahn, N. Koch, W. Gao, J. Polym. Sci. B Polym. Phys. 2003, 41, 2529.
48. M. Shah, V. Ganesan, Macromolecules 2010, 43, 543.
49. M. Shah, V. Pryamitsyn, V. Ganesan, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 194101.
50. G. A. Buxton, N. Clarke, Phys. Rev. B 2006, 74, 085207.
51. P. M. Haney, J. Appl. Phys. 2011, 110, 024305.
52. Y.-L. Loo, T. Someya, K. W. Baldwin, Z. Bao, P. Ho, A. Dodabalapur, H. E. Katz, J. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 10252.
53. L. Onsager, Phys. Rev. 1938, 54, 554.
54. P. W. M. Blom, M. J. M. de Jong, S. Breedijk, Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 930.