Top-down meets bottom-up: Organized donor-acceptor heterojunctions for organic solar cells

Journal of Materials Chemistry

Volumn 22, Issue 46, 2012, Pages 24297-24314

  Wang, Mingfeng ^a   Wudl, Fred ^b  

^a Nanyang Technological University   (Singapore)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DEVICE EFFICIENCY; DEVICE PROCESSING; DONOR-ACCEPTOR HETEROJUNCTIONS; DONOR-ACCEPTORS; MATERIALS SCIENTIST; MATERIALS SYNTHESIS; ORDERED NANOSTRUCTURES; ORGANIC SMALL MOLECULE; ORGANIC SOLAR CELL; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; RECENT PROGRESS; TOPDOWN;

CONVERSION EFFICIENCY; HETEROJUNCTIONS; INTERFACES (MATERIALS); ORGANIC POLYMERS;

SOLAR CELLS;

EID: 84873041372     PISSN: 09599428     EISSN: 13645501     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2jm33756h     Document Type: Article

References (127)

1. G. Yu J. Gao J. C. Hummelen F. Wudl A. J. Heeger Science 1995 270 1789 1791
2. J. J. M. Halls C. A. Walsh N. C. Greenham E. A. Marseglia R. H. Friend S. C. Moratti A. B. Holmes Nature 1995 376 498 500
3. S. Gunes H. Neugebauer N. S. Sariciftci Chem. Rev. 2007 107 1324 1338
4. B. C. Thompson J. M. J. Frechet Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 58 77
5. Y. Li Y. Zou Adv. Mater. 2008 20 2952 2958
6. G. Dennler M. C. Scharber C. J. Brabec Adv. Mater. 2009 21 1323 1338
7. F. G. Brunetti R. Kumar F. Wudl J. Mater. Chem. 2010 20 2934 2948
8. Y. Y. Liang L. P. Yu Acc. Chem. Res. 2010 43 1227 1236
9. B. Walker C. Kim T.-Q. Nguyen Chem. Mater. 2011 23 470 482
10. A. Mishra P. Baeuerle Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 2020 2067
11. G. Li R. Zhu Y. Yang Nat. Photonics 2012 6 153 161
12. J. Luis Delgado P.-A. Bouit S. Filippone M. Angeles Herranz N. Martin Chem. Commun. 2010 46 4853 4865
13. P.-L. T. Boudreault A. Najari M. Leclerc Chem. Mater. 2011 23 456 469
14. J. Chen Y. Cao Acc. Chem. Res. 2009 42 1709 1718
15. C. W. Tang Appl. Phys. Lett. 1986 48 183 185
16. P. Peumans S. Uchida S. R. Forrest Nature 2003 425 158 162
17. B. Walker A. B. Tomayo X.-D. Dang P. Zalar J. H. Seo A. Garcia M. Tantiwiwat T.-Q. Nguyen Adv. Funct. Mater. 2009 19 3063 3069
18. J. E. Anthony Chem. Mater. 2011 23 583 590
19. G. Wei S. Wang K. Renshaw M. E. Thompson S. R. Forrest ACS Nano 2010 4 1927 1934
20. Y. Liu X. Wan B. Yin J. Zhou G. Long S. Yin Y. Chen J. Mater. Chem. 2010 20 2464 2468
21. S. Loser C. J. Bruns H. Miyauchi R. P. Ortiz A. Facchetti S. I. Stupp T. J. Marks J. Am. Chem. Soc. 2011 133 8142 8145
22. Y. Matsuo Y. Sato T. Niinomi I. Soga H. Tanaka E. Nakamura J. Am. Chem. Soc. 2009 131 16048 16050
23. J. C. Hummelen B. W. Knight F. Lepeq F. Wudl J. Yao C. L. Wilkins J. Org. Chem. 1995 60 532 538
24. G. Zhao Y. He Y. Li Adv. Mater. 2010 22 4355 4358
25. X. Zhan Z. Tan B. Domercq Z. An X. Zhang S. Barlow Y. Li D. Zhu B. Kippelen S. R. Marder J. Am. Chem. Soc. 2007 129 7246 7247
26. E. Zhou J. Cong Q. Wei K. Tajima C. Yang K. Hashimoto Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 2799 2803
27. Z. E. Ooi T. L. Tam R. Y. C. Shin Z. K. Chen T. Kietzke A. Sellinger M. Baumgarten K. Mullen J. C. DeMello J. Mater. Chem. 2008 18 4619 4622
28. A. Varotto N. D. Treat J. Jo C. G. Shuttle N. A. Batara F. G. Brunetti J. H. Seo M. L. Chabinyc C. J. Hawker A. J. Heeger F. Wudl Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 5166 5169
29. F. G. Brunetti X. Gong M. Tong A. J. Heeger F. Wudl Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 532 536
30. P. W. M. Blom V. D. Mihailetchi L. J. A. Koster D. E. Markov Adv. Mater. 2007 19 1551 1566
31. J. L. Bredas J. Cornil D. Beljonne D. dos Santos Z. G. Shuai Acc. Chem. Res. 1999 32 267 276
32. J.-L. Bredas J. E. Norton J. Cornil V. Coropceanu Acc. Chem. Res. 2009 42 1691 1699
33. P. Heremans D. Cheyns B. P. Rand Acc. Chem. Res. 2009 42 1740 1747
34. T. M. Clarke J. R. Durrant Chem. Rev. 2010 110 6736 6767
35. S. E. Shaheen C. J. Brabec N. S. Sariciftci F. Padinger T. Fromherz J. C. Hummelen Appl. Phys. Lett. 2001 78 841 843
36. H.-Y. Chen J. Hou S. Zhang Y. Liang G. Yang Y. Yang L. Yu Y. Wu G. Li Nat. Photonics 2009 3 649 653
37. Y. Liang L. Yu Acc. Chem. Res. 2010 43 1227 1236
38. Y. Liang Z. Xu J. Xia S.-T. Tsai Y. Wu G. Li C. Ray L. Yu Adv. Mater. 2010 22 E135
39. Y. Liang Y. Wu D. Feng S.-T. Tsai H.-J. Son G. Li L. Yu J. Am. Chem. Soc. 2009 131 56 57
40. L. Dou J. You J. Yang C.-C. Chen Y. He S. Murase T. Moriarty K. Emery G. Li Y. Yang Nat. Photonics 2012 6 180 185
41. S. H. Park A. Roy S. Beaupre S. Cho N. Coates J. S. Moon D. Moses M. Leclerc K. Lee A. J. Heeger Nat. Photonics 2009 3 297 U295
42. J. Peet J. Y. Kim N. E. Coates W. L. Ma D. Moses A. J. Heeger G. C. Bazan Nat. Mater. 2007 6 497 500
43. Y. Sun G. C. Welch W. L. Leong C. J. Takacs G. C. Bazan A. J. Heeger Nat. Mater. 2012 11 44 48
44. H. Zhou L. Yang A. C. Stuart S. C. Price S. Liu W. You Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 2995 2998
45. S. C. Price A. C. Stuart L. Yang H. Zhou W. You J. Am. Chem. Soc. 2011 133 4625 4631
46. K. M. Coakley M. D. McGehee Chem. Mater. 2004 16 4533 4542
47. W. L. Ma C. Y. Yang X. Gong K. Lee A. J. Heeger Adv. Funct. Mater. 2005 15 1617 1622
48. J. Peet M. L. Senatore A. J. Heeger G. C. Bazan Adv. Mater. 2009 21 1521 1527
49. J. E. Slota X. M. He W. T. S. Huck Nano Today 2010 5 231 242
50. H. Zhou L. Yang W. You Macromolecules 2012 45 607 632
51. M. Graetzel Acc. Chem. Res. 2009 42 1788 1798
52. J. Weickert R. B. Dunbar H. C. Hesse W. Wiedemann L. Schmidt-Mende Adv. Mater. 2011 23 1810 1828
53. A. I. Hochbaum P. Yang Chem. Rev. 2010 110 527 546
54. J. L. Segura N. Martín D. M. Guldi Chem. Soc. Rev. 2005 34 31 47
55. M. Bendikov F. Wudl D. F. Perepichka Chem. Rev. 2004 104 4891 4945
56. L. F. Doessel V. Kamm I. A. Howard F. Laquai W. Pisula X. Feng C. Li M. Takase T. Kudernac S. De Feyter K. Müllen J. Am. Chem. Soc. 2012 134 5876 5886
57. P. Samori A. Fechtenkotter E. Reuther M. D. Watson N. Severin K. Müllen J. P. Rabe Adv. Mater. 2006 18 1317 1321
58. J. M. Mativetsky M. Kastler R. C. Savage D. Gentilini M. Palma W. Pisula K. Müllen P. Samori Adv. Funct. Mater. 2009 19 2486 2494
59. Y. Yamamoto T. Fukushima Y. Suna N. Ishii A. Saeki S. Seki S. Tagawa M. Taniguchi T. Kawai T. Aida Science 2006 314 1761 1764
60. W.-S. Li A. Saeki Y. Yamamoto T. Fukushima S. Seki N. Ishii K. Kato M. Takata T. Aida Chem.-Asian J. 2010 5 1566 1572
61. L. Bu X. Guo B. Yu Y. Qu Z. Xie D. Yan Y. Geng F. Wang J. Am. Chem. Soc. 2009 131 13242 13243
62. F. Wurthner Z. J. Chen F. J. M. Hoeben P. Osswald C. C. You P. Jonkheijm J. von Herrikhuyzen A. Schenning P. van der Schoot E. W. Meijer E. H. A. Beckers S. C. J. Meskers R. A. J. Janssen J. Am. Chem. Soc. 2004 126 10611 10618
63. E. H. A. Beckers S. C. J. Meskers A. Schenning Z. J. Chen F. Wurthner P. Marsal D. Beljonne J. Cornil R. A. J. Janssen J. Am. Chem. Soc. 2006 128 649 657
64. F. J. M. Hoeben P. Jonkheijm E. W. Meijer A. Schenning Chem. Rev. 2005 105 1491 1546
65. T. van der Boom R. T. Hayes Y. Y. Zhao P. J. Bushard E. A. Weiss M. R. Wasielewski J. Am. Chem. Soc. 2002 124 9582 9590
66. F. Wudl J. Mater. Chem. 2002 12 1959 1963
67. N. S. Sariciftci L. Smilowitz A. J. Heeger F. Wudl Science 1992 258 1474 1476
68. D. M. Guldi B. M. Illescas C. Ma Atienza M. Wielopolskia N. Martin Chem. Soc. Rev. 2009 38 1587 1597
69. J. Peet A. J. Heeger G. C. Bazan Acc. Chem. Res. 2009 42 1700 1708
70. T. Nishizawa K. Tajima K. Hashimoto J. Mater. Chem. 2007 17 2440 2445
71. T. Nishizawa H. K. Lim K. Tajima K. Hashimoto Chem. Commun. 2009 2469 2471
72. S. Izawa K. Hashimoto K. Tajima Chem. Commun. 2011 47 6365 6367
73. M. Wang E. Chesnut Y. Sun M. Tong M. Guide Y. Zhang N. D. Treat A. Varotto A. Mayer M. L. Chabinyc N. Thuc-Quyen F. Wudl J. Phys. Chem. C 2012 116 1313 1321
74. W.-S. Li Y. Yamamoto T. Fukushima A. Saeki S. Seki S. Tagawa H. Masunaga S. Sasaki M. Takata T. Aida J. Am. Chem. Soc. 2008 130 8886 8887
75. R. Charvet Y. Yamamoto T. Sasaki J. Kim K. Kato M. Takata A. Saeki S. Seki T. Aida J. Am. Chem. Soc. 2012 134 2524 2527
76. M. Wang A. J. Heeger F. Wudl Small 2011 7 298 301
77. J. U. Lee J. W. Jung T. Emrick T. P. Russell W. H. Jo J. Mater. Chem. 2010 20 3287 3294
78. N. Banerji J. Seifter M. Wang E. Vauthey F. Wudl A. J. Heeger Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011 84 075206
79. D. A. Kamkar M. Wang F. Wudl N. Thuc-Quyen ACS Nano 2012 6 1149 1157
80. B. P. Karsten R. K. M. Bouwer J. C. Hummelen R. M. Williams R. A. J. Janssen J. Phys. Chem. B 2010 114 14149 14156
81. W. W. H. Wong D. Vak T. B. Singh S. Ren C. Yan D. J. Jones I. I. Liaw R. N. Lamb A. B. Holmes Org. Lett. 2010 12 5000 5003
82. N. Banerji M. Wang J. Fan E. S. Chesnut F. Wudl J.-E. Moser J. Mater. Chem. 2012 22 13286 13294
83. B. P. Karsten P. P. Smith A. B. Tamayo R. A. J. Janssen J. Phys. Chem. A 2012 116 1146 1150
84. T. L. Chen Y. Zhang P. Smith A. Tamayo Y. Liu B. Ma ACS Appl. Mater. Interfaces 2011 3 2275 2280
85. M. Wang A. R.Mohebbi Y. Sun F. Wudl Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 6920
86. D. Venkataraman S. Yurt B. H. Venkatraman N. Gavvalapalli J. Phys. Chem. Lett. 2010 1 947 958
87. B. W. Boudouris F. Molins D. A. Blank C. D. Frisbie M. A. Hillmyer Macromolecules 2009 42 4118 4126
88. F. S. Bates G. H. Fredrickson Annu. Rev. Phys. Chem. 1990 41 525 557
89. C. Park J. Yoon E. L. Thomas Polymer 2003 44 6725 6760
90. H. C. Kim S. M. Park W. D. Hinsberg Chem. Rev. 2010 110 146 177
91. J. Qian M. Zhang I. Manners M. A. Winnik Trends Biotechnol. 2010 28 84 92
92. R. A. Segalman B. McCulloch S. Kirmayer J. J. Urban Macromolecules 2009 42 9205 9216
93. S. B. Darling Energy Environ. Sci. 2009 2 1266 1273
94. U. Stalmach B. de Boer C. Videlot P. F. van Hutten G. Hadziioannou J. Am. Chem. Soc. 2000 122 5464 5472
95. B. de Boer U. Stalmach P. F. van Hutten C. Melzer V. V. Krasnikov G. Hadziioannou Polymer 2001 42 9097 9109
96. K. Sivula Z. T. Ball N. Watanabe J. M. J. Fréchet Adv. Mater. 2006 18 206
97. R. Charvet S. Acharya J. P. Hill M. Akada M. Liao S. Seki Y. Honsho A. Saeki K. Ariga J. Am. Chem. Soc. 2009 131 18030
98. C. Yang J. K. Lee A. J. Heeger F. Wudl J. Mater. Chem. 2009 19 5416 5423
99. J. U. Lee J. W. Jung T. Emrick T. P. Russell W. H. Jo Nanotechnology 2010 21
100. S. Miyanishi Y. Zhang K. Tajima K. Hashimoto Chem. Commun. 2010 46 6723 6725
101. S. M. Lindner M. Thelakkat Macromolecules 2004 37 8832 8835
102. S. M. Lindner S. Huttner A. Chiche M. Thelakkat G. Krausch Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 3364 3368
103. M. Sommer S. M. Lindner M. Thelakkat Adv. Funct. Mater. 2007 17 1493 1500
104. M. Sommer A. S. Lang M. Thelakkat Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 7901 7904
105. Q. L. Zhang A. Cirpan T. P. Russell T. Emrick Macromolecules 2009 42 1079 1082
106. S. Rajaram P. B. Armstrong B. J. Kim J. M. J. Fréchet Chem. Mater. 2009 21 1775 1777
107. Y. Tao B. McCulloch S. Kim R. A. Segalman Soft Matter 2009 5 4219 4230
108. M. Sommer S. Huettner U. Steiner M. Thelakkat Appl. Phys. Lett. 2009 95 183308
109. Y. J. Lee S. H. Kim H. Yang M. Jang S. S. Hwang H. S. Lee K.-Y. Baek J. Phys. Chem. C 2011 115 4228 4234
110. M. Aryal K. Trivedi W. Hu ACS Nano 2009 3 3085 3090
111. H. Sirringhaus P. J. Brown R. H. Friend M. M. Nielsen K. Bechgaard B. M. W. Langeveld-Voss A. J. H. Spiering R. A. J. Janssen E. W. Meijer P. Herwig D. M. de Leeuw Nature 1999 401 685 688
112. J. Roncali Adv. Energy Mater. 2011 1 147 160
113. A. E. Grigorescu C. W. Hagen Nanotechnology 2009 20 292001
114. Y. Yang K. Mielczarek M. Aryal A. Zakhidov W. Hu ACS Nano 2012 6 2877 2892
115. H. Hlaing X. Lu T. Hofmann K. G. Yager C. T. Black B. M. Ocko ACS Nano 2011 5 7532 7538
116. H.-C. Kim S.-M. Park W. D. Hinsberg Chem. Rev. 2010 110 146 177
117. C. Tang E. M. Lennon G. H. Fredrickson E. J. Kramer C. J. Hawker Science 2008 322 429 432
118. B. D. Gates Q. B. Xu M. Stewart D. Ryan C. G. Willson G. M. Whitesides Chem. Rev. 2005 105 1171 1196
119. X. He F. Gao G. Tu D. Hasko S. Huettner U. Steiner N. C. Greenham R. H. Friend W. T. S. Huck Nano Lett. 2010 10 1302 1307
120. X. He F. Gao G. Tu D. G. Hasko S. Huettner N. C. Greenham U. Steiner R. H. Friend W. T. S. Huck Adv. Funct. Mater. 2011 21 139 146
121. J. S. Kim Y. Park D. Y. Lee J. H. Lee J. H. Park J. K. Kim K. Cho Adv. Funct. Mater. 2010 20 540 545
122. C.-Y. Chang C.-E. Wu S.-Y. Chen C. Cui Y.-J. Cheng C.-S. Hsu Y.-L. Wang Y. Li Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 9386 9390
123. Q. B. Xu B. D. Gates G. M. Whitesides J. Am. Chem. Soc. 2004 126 1332 1333
124. D. J. Lipomi R. C. Chiechi W. F. Reus G. M. Whitesides Adv. Funct. Mater. 2008 18 3469 3477
125. I. Osaka R. D. McCullough Acc. Chem. Res. 2008 41 1202 1214
126. T. Yokozawa A. Yokoyama Chem. Rev. 2009 109 5595 5619
127. S. O. Kim H. H. Solak M. P. Stoykovich N. J. Ferrier J. J. de Pablo P. F. Nealey Nature 2003 424 411 414