Photoresponse of donor/acceptor blends in organic transistors: A tool for understanding field-assisted charge separation in small molecule bulk heterojunction solar cells

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 7, 2013, Pages 2347-2353

  Zhang, Yuan ^a   Liu, Jianhua ^a   Nguyen, Thuc Quyen ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

bulk heterojunction; charge separation; field effect transistor; fill factor; photocurrent

Indexed keywords

BUTYRIC ACID; ELECTRIC FIELDS; HETEROJUNCTIONS; MOLECULES; PHOTOCURRENTS; SEPARATION; SOLAR CELLS;

AMBIPOLAR CHARGE TRANSPORTS; BULK HETEROJUNCTION; BULK HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; CHARGE SEPARATIONS; EXCITON DISSOCIATION; FILL FACTOR; ORGANIC BULK HETEROJUNCTIONS; POLY-3-HEXYLTHIOPHENE;

FIELD EFFECT TRANSISTORS;

EID: 84876123379     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am302833j     Document Type: Article

References (56)

1. Lloyd, M. T.; Anthony, J. E.; Malliaras, G. G. Mater. Today 2007, 10, 34
2. Natalie, S. S.; Smits, E.; Wondergem, H.; Tanase, C.; Blom, P. W.M.; Smith, P.; de Leeuw, D. Nat. Mater. 2005, 4, 601
3. Mayeröffer, U.; Deing, K.; Gruß, K.; Braunschweig, H.; Meerholz, K.; Würthner, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 8776
4. Imahori, H.; Fukuzumi, S. Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 525
5. Peumans, P.; Yakimov, A.; Forrest, S. R. J. Appl. Phys. 2003, 93, 3693
6. Silvestri, F.; Irwin, M. D.; Beverina, L.; Facchetti, A.; Pagani, G. A.; Marks., T. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17640
7. Welch, G. C.; Perez, L. A.; Hoven, C. V.; Zhang, Y.; Dang, X. D.; Sharenko, A.; Toney, M. F.; Kramer, E. J.; Nguyen, T.-Q.; Bazan, G. C. J. Mater. Chem. 2011, 21, 12700
8. Schmidt-Mende, L.; Fechtenkötter, A.; Müllen, K.; Moons, E.; Friend, R. H.; MacKenzie, J. D. Science 2001, 293, 1119
9. Roquet, S.; Cravino, A.; Leriche, P.; Aléveîque, O.; FreÌre, P.; Roncali, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3459
10. Ma, C. Q.; Fonrodona, M.; Schikora, M. C.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J.; Bäuerle, P. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3323
11. Sun, Y.; Welch, G. C.; Leong, W. L.; Takacs, C. J.; Bazan, G. C.; Heeger, A. J. Nat. Mater. 2012, 11, 44
12. Lee, O. P.; Yiu, A. T.; Beaujuge, P. M.; Woo, C. H.; Holcombe, T. W.; Millstone, J. E.; Douglas, J. D.; Chen, M. S.; Fréchet, J. M. J. Adv. Mater. 2011, 23, 5359
13. Li, Z.; He, G.; Wan, X. J.; Liu, Y. S.; Zhou, J. Y.; Long, G. K.; Zuo, Y.; Zhang, M. T.; Chen, Y. S. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 74
14. Liu, Y. S.; Wan, X. J.; Wang, F.; Zhou, J. Y.; Long, G. K.; Tian, J. G.; Chen, Y. S. Adv. Mater. 2011, 23, 5387
15. Liu, Y. S.; Wan, X. J.; Wang, F.; Zhou, J. Y.; Long, G. K.; Tian, J. G.; You, J. B.; Yang, Y.; Chen, Y. S. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 771
16. Loser, S.; Bruns, C. J.; Miyauchi, H.; Ortiz, R. P.; Facchetti, A.; Stupp, S. I.; Marks, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8142
17. Wei, G. D.; Wang, S. Y.; Sun, K.; Thompson, M. E.; Forrest, S. R. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 184
18. Walker, B.; Tomayo, A. B.; Dang, X. D.; Zalar, P.; Seo, J. H.; Garcia, A.; Tantiwiwat, M.; Nguyen, T.-Q. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3063
19. Tantiwiwat, M.; Tamayo, A.; Luu, N.; Dang, X. D.; Nguyen, T.-Q. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 17402
20. Mihailetchi, V. D.; Wildeman, J.; Blom, P. W. M. Phys. Rev. Lett. 2005, 64, 126602
21. Blom, P. W. M.; Mihailetchi, V. D.; Koster, L. J. A.; Markov, D. E. Adv. Mater. 2007, 19, 1551
22. Fabiano, S.; Chen, Z.; Vahedi, S.; Facchetti, A.; Pignataro, B.; Loi, M. A. J. Mater. Chem. 2011, 21, 5891
23. Li, G.; Shrotriya, V.; Huang, J. S.; Yao, Y.; Moriarty, T.; Emery, K.; Yang, Y. Nat. Mater. 2005, 4, 864
24. Andersson, L. M.; Müller, C.; Badada, B. H.; Zhang, F. L.; Würfel, U.; Inganäs, O. J. Appl. Phys. 2011, 110, 024509
25. Zhang, Y.; Dang, X. D.; Kim, C.; Nguyen, T.-Q. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 610
26. Credginton, D.; Jamieson, F. C.; Walker, B.; Nguyen, T.-Q.; Durrant, J. R. Adv. Mater. 2012, 24, 2135
27. Proctor., C.; Kim, C.; Nguyen, T.-Q. "Nongeminate Recombination and Charge Transport Limitations in Diketopyrrolopyrrole Based Solution Processed Small Molecule Solar Cells". Adv. Funct. Mater. in press.
28. Chance, R. R.; Braun, C. L. J. Chem. Phys. 1976, 64, 3573
29. Borsenberger, P. M.; Ateya, A. I. J. Appl. Phys. 1978, 49, 4035
30. Kniepert, J.; Schubert, M.; Blakesley, J. C.; Neher, D. J. Phys. Chem Lett. 2011, 2, 700
31. Credgington, D.; Hamilton, R.; Atienzar, P.; Nelson, J.; Durrant, J. R. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2744
32. Gulbinas, V.; Zaushitsyn, Y.; Sundström, V.; Hertel, D.; Bässler, H.; Yartsev, A. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 107401
33. Veldman, D.; Ipek, Ö.; Meskers, S. C. J.; Sweelssen, J.; Koetse, M. M.; Veenstra, S. C.; Kroon, J. M.; van Bavel, S. S; Loos, J.; Janssen, R. A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7721
34. Horowitz, G. Adv. Mater. 1998, 10, 365
35. Morana, M.; Koers, P.; Waldauf, C.; Koppe, M.; Muehlbacher, D.; Denk, P.; Scharber, M.; Waller, D.; Brabec, C. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 3274
36. Bürgi, L.; Sirringhaus, H.; Friend, R. H. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 2913
37. Smits, E. C. P.; Mathijssen, S. G. J.; Cölle, M.; Mank, A. J. G.; Bobbert, P. A.; Blom, P. W. M.; de Boer, B.; de Leeuw, D. M. Phys. Rev. B 2007, 76, 125202
38. Weis, M.; Manaka, T.; Iwamoto, M. J. Appl. Phys. 2009, 105, 024505
39. Manaka, T.; Lim, E.; Tamura, R.; Yamada, D.; Iwamoto, M. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 072113
40. Chen, H. Y.; Hou, J. H.; Zhang, S. Q.; Liang, Y. Y.; Yang, G. W.; Yang, Y.; Yu, L. P.; Wu, Y.; Li, G. Nat. Mater. 2009, 3, 649
41. Vandewal, K.; Tvingstedt, K.; Gadisa, A.; Inganäs, O.; Manca, J. V. Nat. Mater. 2009, 8, 904
42. Peet, J.; Kim, J. Y.; Coates, N. E.; Ma, W. L.; Moses, D.; Heeger, A. J.; Bazan, G. C. Nat. Mater. 2007, 6, 497
43. Chivase, D.; Parisi, J.; Hummelen, J. C.; Dyakonov, V. Nanotechnology 2004, 15, 1317
44. Erb, T.; Zhokhavets, U.; Gobsch, G.; Raleva, S.; Stühn, B.; Schilinsky, P.; Waldauf, C.; Brabec, C. J. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1193
45. Cabanillas-Gonzalez, J.; Yeates, S.; Bradley, D. D. C. Synth. Met. 2003, 139, 637
46. Mikhnenko, O. V.; Azimi, H.; Scharber, M.; Morana, M.; Blom, P. W. M.; Loi, M. A. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6960
47. Mikhnenko, O. V.; Lin, J.; Shu, Y.; Anthony, J. E.; Blom, P. W. M.; Nguyen, T.-Q.; Loi, M. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14
48. Qin, D.; Gu, P.; Dhar, R. S.; Razavipour, S. G.; Ban, D. Phys. Status Solidi A 2011, 208, 1967-1971
49. Tuladhar, S. M.; Poplavskyy, D.; Choulis, S. A.; Durrant, J. R.; Bradley, D. D. C.; Nelson, J. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1171
50. Albrecht, S.; Schindler, W.; Kurpiers, J.; Kniepert, J.; Blakesley, J. C.; Dumsch, I.; Allard, S.; Fostiropoulos, K.; Scherf, U.; Neher, D. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 640
51. Yu, G.; Gao, J.; Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. Science 1995, 270, 1789
52. Kang, H.-S.; Choi, C. S.; Choi, W.-Y.; Kim, D.-H.; Seo, K.-W. Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 3780
53. Tanase, C.; Meijer., E. J.; Blom, P. M. W.; de Leeuw, D. M. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 216601
54. Marjanović, N.; Singh, Th. B.; Dennler, G.; Günes, S.; Neugebauer, H.; Sariciftci, N. S.; Schwödiauer, R.; Bauer, S. Org. Electron. 2006, 7, 188
55. Wang, X.; Wasapinyokul, K.; Tan, W. D.; Rawcliffe, R.; Campbell, A. J.; Bradley, D. D. C. J. Appl. Phys. 2010, 107, 024509
56. Meijer, E. J.; Detcheverry, C.; Baesjou, P. J.; van Veenendaal, E.; de Leeuw, D. M.; Klapwijk, T. M. J. Appl. Lett. 2003, 93, 4831