Flexible ITO-free polymer solar cells

Journal of Applied Polymer Science

Volumn 129, Issue 1, 2013, Pages 1-14

  Angmo, Dechan ^a   Krebs, Frederik C ^a  

^a TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMARK   (Denmark)

Author keywords

applications; conducting polymers; films

Indexed keywords

COMPETITIVE ADVANTAGE; ENERGY PAY BACK TIME; FUTURE CHALLENGES; OPTOELECTRONIC APPLICATIONS; POLYMER SOLAR CELL (PSCS); POLYMER SOLAR CELLS; PRICE FLUCTUATION; TRANSPARENT CONDUCTORS;

APPLICATIONS; COMPETITION; CONDUCTING POLYMERS; COST REDUCTION; FILMS; GRAPHENE; NANOWIRES; SOLAR CELLS; TIN OXIDES;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

EID: 84876294634     PISSN: 00218995     EISSN: 10974628     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/app.38854     Document Type: Review

References (117)

1. Xue, J., Polym. Rev. 2010, 50, 411.
2. U.S. Geological Survey (USGS). Information downloaded from: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/indium/mcs-2012-indiu.pdf. Acquired on November 12, 2012.
3. Espinosa, N.; Garcìa-Valverde, R.; Urbina, A.; Krebs, F. C., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 1293.
4. Emmott, C. J. M.; Urbina, A.; Nelson, J., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2012, 97, 14.
5. Azzopardi, B.; Emmott, C. J. M.; Urbina, A.; Krebs, F. C.; Mutale, J.; Nelson, J., Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3741.
6. Krebs, F. C.; Tromholt, T.; Jørgensen, M., Nanoscale 2010, 2, 873.
7. Espinosa, N.; Hösel, M.; Angmo, D.; Krebs, F. C., Energy Environ. Sci. 2012, 1, 5117.
8. Na, S.; Kim, S.; Jo, J.; Kim, D., Adv. Mater. 2008, 20, 4061.
9. Chang, Y.; Wang, L.; Su, W., Org. Electron. 2008, 9, 968.
10. Dam, H. F.; Krebs, F. C., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 97, 191.
11. Krebs, F. C., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009, 93, 394.
12. Søndergaard, R.; Hösel, M.; Angmo, D.; Larsen-Olsen, T. T.; Krebs, F. C., Mater. Today 2012, 15, 36.
13. Kirchmeyer, S.; Reuter, K. J., Mater. Chem. 2005, 15, 2077.
14. Levermore, P. A.; Chen, L.; Wang, X.; Das, R.; Bradley, D. D. C., Adv. Mater. 2007, 19, 2379.
15. Zhang, X. G.; Butler, W. H., Phys. Rev. B 1995, 51, 10085.
16. Ha, Y. H.; Nikolov, N.; Pollack, S. K.; Mastrangelo, J.; Martin, B. D.; Shashidhar, R., Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 615.
17. Winther-Jensen, B.; Krebs, F. C., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 123.
18. Groenendaal, B. L.; Jonas, F.; Freitag, D.; Pielartzik, H.; Reynolds, J. R., Adv. Mater. 2000, 12, 481.
19. Hsiao, Y.; Whang, W.; Chen, C.; Chen, Y., J. Mater. Chem. 2008, 18, 5948.
20. Ouyang, B. Y.; Chi, C. W.; Chen, F. C.; Xi, Q. F.; Yang, Y., Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 203.
21. Zhang, F. L.; Johansson, M.; Andersson, M. R.; Hummelen, J. C.; Inganäs, O., Adv. Mater. 2002, 14, 662.
22. Admassie, S.; Zhang, F. L.; Manoj, A. G.; Svensson, M.; Andersson, M. R.; Inganäs, O., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 133.
23. Ahlswede, E.; Hanisch, J.; Powalla, M., Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 163504.
24. Do, H.; Reinhard, M.; Vogeler, H.; Puetz, A.; Klein, M. F. G.; Schabel, W.; Colsmann, A.; Lemmer, U., Thin Solid Films 2009, 517, 5900.
25. Huang, T.; Huang, C.; Su, Y.; Chen, Y.; Fang, J.; Wen, T., J. Vac. Sci. Technol. B 2010, 28, 702.
26. Aernouts, T.; Vanlaeke, P.; Geens, W.; Poortmans, J.; Heremans, P.; Borghs, S.; Mertens, R.; Andriessen, R.; Leenders, L., Thin Solid Films 2004, 451, 22.
27. Na, S.; Kim, S.; Jo, J.; Kim, D., Adv. Mater. 2008, 20, 4061.
28. Jørgensen, M.; Norrman, K.; Krebs, F. C., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 686.
29. Hau, S. K.; Yip, H.; Zou, J.; Jen, A. K., Org. Electron. 2009, 10, 1401.
30. Zhou, Y.; Cheun, H.; Choi, S.; Potscavage, W. J., Jr.; Fuentes-Hernandez, C.; Kippelen, B., Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 153304.
31. Larsen-Olsen, T. T.; Machui, F.; Lechene, B.; Berny, S.; Angmo, D.; Søndergaard, R.; Blouin, N.; Mitchell, W.; Tierney, S.; Cull, T.; Tiwana, P.; Meyer, F.; Carrasco-Orozco, M.; Scheel, A.; Lövenich, W.; de Bettignies, R.; Brabec, C. J.; Krebs, F. C., Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1091.
32. Tvingstedt, K.; Inganäs, O., Adv. Mater. 2007, 19, 2893.
33. Kang, M.; Kim, M.; Kim, J.; Guo, L. J., Adv. Mater. 2008, 20, 4408.
34. Cheknane, A., Progr. Photovoltaics 2011, 19, 155.
35. Galagan, Y.; Zimmermann, B.; Coenen, E. W. C.; Jørgensen, M.; Tanenbaum, D. M.; Krebs, F. C.; Gorter, H.; Sabik, S.; Slooff, L. H.; Veenstra, S. C.; Kroon, J. M.; Andriessen, R., Adv. Energy Mater. 2012, 2, 103.
36. Galagan, Y.; Rubingh, J. J. M.; Andriessen, R.; Fan, C.; Blom, P. W. M.; Veenstra, S. C.; Kroon, J. M., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 1339.
37. Zou, J.; Yip, H.; Hau, S. K.; Jen, A. K., Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 203301.
38. Zimmermann, B.; Glatthaar, M.; Niggemann, M.; Riede, M. K.; Hinsch, A.; Gombert, A., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 374.
39. Glatthaar, M.; Niggemann, M.; Zimmermann, B.; Lewer, P.; Riede, M.; Hinsch, A.; Luther, J., Thin Solid Films 2005, 491.
40. Zimmermann, B.; Schleiermacher, H. F.; Niggemann, M.; Wuerfel, U., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 1587.
41. Choi, S.; Potscavage, W. J., Jr.; Kippelen, B., Opt. Express 2010, 18, A458.
42. Kylberg, W.; de Castro, F. A.; Chabrecek, P.; Sonderegger, U.; Chu, B. T.; Nüesch, F.; Hany, R., Adv. Mater. 2011, 23, 1015.
43. Galagan, Y.; Coenen, E. W. C.; Sabik, S.; Gorter, H. H.; Barink, M.; Veenstra, S. C.; Kroon, J. M.; Andriessen, R.; Blom, P. W. M., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2012, 104, 32.
44. Krebs, F. C., Org. Electron. 2009, 10, 761.
45. Manceau, M.; Angmo, D.; Jørgensen, M.; Krebs, F. C., Org. Electron. 2011, 12, 566.
46. Krebs, F. C., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009, 93, 1636.
47. Lungenschmied, C.; Dennler, G.; Neugebauer, H.; Sariciftci, S. N.; Glatthaar, M.; Meyer, T.; Meyer, A., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 379.
48. Yu, J.; Kim, I.; Kim, J.; Jo, J.; Larsen-Olsen, T. T.; Søndergaard, R. R.; Hösel, M.; Angmo, D.; Jørgensen, M.; Krebs, F. C., Nanoscale 2012, 4, 6032.
49. Angmo, D.; Gevorgyan, S. A.; Larsen-Olsen, T. T.; Søndergaard, R.; Hösel, M.; Jørgensen, M.; Gupta, R.; Kulkarni, G. U.; Krebs, F. C., Org. Electron., submitted.
50. Kumar, A.; Zhou, C., ACS Nano 2010, 4, 11.
51. Wilken, S.; Hoffmann, T.; von Hauff, E.; Borchert, H.; Parisi, J., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2012, 96, 141.
52. O'Connor, B.; Haughn, C.; An, K.; Pipe, K. P.; Shtein, M., Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 223304.
53. Al-Ibrahim, M.; Sensfuss, S.; Uziel, J.; Ecke, G.; Ambacher, O., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005, 85, 277.
54. O'Connor, B.; An, K. H.; Pipe, K. P.; Zhao, Y.; Shtein, M., Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 233502.
55. Meiss, J.; Allinger, N.; Riede, M. K.; Leo, K., Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 103311.
56. Meiss, J.; Furno, M.; Pfuetzner, S.; Leo, K.; Riede, M., J. Appl. Phys. 2010, 107, 053117.
57. Koeppe, R.; Hoeglinger, D.; Troshin, P. A.; Lyubovskaya, R. N.; Razumov, V. F.; Sariciftci, N. S., Chemsuschem 2009, 2, 309.
58. Andersson, B. V.; Huang, D. M.; Moule, A. J.; Inganäs, O., Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 043302.
59. Ajuria, J.; Etxebarria, I.; Cambarau, W.; Munecas, U.; Tena-Zaera, R.; Carlos Jimeno, J.; Pacios, R., Energy Environ. Sci. 2011, 4, 453.
60. Meiss, J.; Riede, M. K.; Leo, K., J. Appl. Phys. 2009, 105, 063108.
61. Oyamada, T.; Sugawara, Y.; Terao, Y.; Sasabe, H.; Adachi, C., Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 2007, 46, 1734.
62. Bernede, J. C.; Berredjem, Y.; Cattin, L.; Morsli, M., Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 083304.
63. Angmo, D.; Hösel, M.; Krebs, F. C., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2012, 107, 329.
64. Lee, J.; Connor, S. T.; Cui, Y.; Peumans, P., Nano Lett. 2008, 8, 689.
65. De, S.; Coleman, J. N., ACS Nano 2010, 4, 2713.
66. Yang, L.; Zhang, T.; Zhou, H.; Price, S. C.; Wiley, B. J.; You, W., ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 4075.
67. Gaynor, W.; Burkhard, G. F.; McGehee, M. D.; Peumans, P., Adv. Mater. 2011, 23, 2905.
68. Leem, D.; Edwards, A.; Faist, M.; Nelson, J.; Bradley, D. D. C.; de Mello, J. C., Adv. Mater. 2011, 23, 4371.
69. Ajuria, J.; Ugarte, I.; Cambarau, W.; Etxebarria, I.; Tena-Zaera, R.; Pacios, R., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2012, 102, 148.
70. Morgenstern, F. S. F.; Kabra, D.; Massip, S.; Brenner, T. J. K.; Lyons, P. E.; Coleman, J. N.; Friend, R. H., Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 183307.
71. De, S.; Higgins, T. M.; Lyons, P. E.; Doherty, E. M.; Nirmalraj, P. N.; Blau, W. J.; Boland, J. J.; Coleman, J. N., ACS Nano 2009, 3, 1767.
72. Tokuno, T.; Nogi, M.; Karakawa, M.; Jiu, J.; Thi Thi Nge; Aso, Y.; Suganuma, K., Nano Res. 2011, 4, 1215.
73. Wu, J.; Hsu, S. L.; Tsai, M.; Liu, Y.; Hwang, W., J. Mater. Chem. 2012, 22, 15599.
74. Spechler, J. A.; Arnold, C. B., Appl. Phys. A 2012, 108, 25.
75. Hecht, D. S.; Hu, L.; Irvin, G., Adv. Mater. 2011, 23, 1482.
76. Shim, B. S.; Tang, Z.; Morabito, M. P.; Agarwal, A.; Hong, H.; Kotov, N. A., Chem. Mater. 2007, 19, 5467.
77. Zhou, Y. X.; Hu, L. B.; Gruner, G., Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 123109.
78. Hatton, R. A.; Miller, A. J.; Silva, S. R. P., J. Mater. Chem. 2008, 18, 1183.
79. Dillon, A. C., Chem. Rev. 2010, 110, 6856.
80. Gruner, G., J. Mater. Chem. 2006, 16, 3533.
81. Lee, K.; Wu, Z.; Chen, Z.; Ren, F.; Pearton, S. J.; Rinzler, A. G., Nano Lett. 2004, 4, 911.
82. Wu, Z. C.; Chen, Z. H.; Du, X.; Logan, J. M.; Sippel, J.; Nikolou, M.; Kamaras, K.; Reynolds, J. R.; Tanner, D. B.; Hebard, A. F.; Rinzler, A. G., Science 2004, 305, 1273.
83. Pasquier, A. D.; Unalan, H. E.; Kanwal, A.; Miller, S.; Chhowalla, M., Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 1.
84. Rowell, M. W.; Topinka, M. A.; McGehee, M. D.; Prall, H.; Dennler, G.; Sariciftci, N. S.; Hu, L.; Gruner, G., Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 233506.
85. van de Lagemaat, J.; Barnes, T. M.; Rumbles, G.; Shaheen, S. E.; Coutts, T. J.; Weeks, C.; Levitsky, I.; Peltola, J.; Glatkowski, P., Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 233503.
86. Ulbricht, R.; Lee, S. B.; Jiang, X.; Inoue, K.; Zhang, M.; Fang, S.; Baughman, R. H.; Zakhidov, A. A., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 416.
87. Tenent, R. C.; Barnes, T. M.; Bergeson, J. D.; Ferguson, A. J.; To, B.; Gedvilas, L. M.; Heben, M. J.; Blackburn, J. L., Adv. Mater. 2009, 21, 3210.
88. Barnes, T. M.; Bergeson, J. D.; Tenent, R. C.; Larsen, B. A.; Teeter, G.; Jones, K. M.; Blackburn, J. L.; van de Lagemaat, J., Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 243309.
89. Kim, S.; Wang, X.; Yim, J. H.; Tsoi, W. C.; Kim, J.; Lee, S.; deMello, J. C., J. Photonics Energy 2012, 2, 021010.
90. Nirmalraj, P. N.; Lyons, P. E.; De, S.; Coleman, J. N.; Boland, J. J., Nano Lett. 2009, 9, 3890.
91. Ulbricht, R.; Jiang, X.; Lee, S.; Inoue, K.; Zhang, M.; Fang, S.; Baughman, R.; Zakhidov, A., Phys. Status Solidi B 2006, 243, 3528.
92. Zhang, M.; Fang, S. L.; Zakhidov, A. A.; Lee, S. B.; Aliev, A. E.; Williams, C. D.; Atkinson, K. R.; Baughman, R. H., Science 2005, 309, 1215.
93. Li, Z.; Kandel, H. R.; Dervishi, E.; Saini, V.; Xu, Y.; Biris, A. R.; Lupu, D.; Salamo, G. J.; Biris, A. S., Langmuir 2008, 24, 2655.
94. Kim, S.; Yim, J.; Wang, X.; Bradley, D. D. C.; Lee, S.; deMello, J. C., Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2310.
95. Geim, A. K.; Novoselov, K. S., Nat. Mater. 2007, 6, 183.
96. Bonaccorso, F.; Sun, Z.; Hasan, T.; Ferrari, A. C., Nat. Photonics 2010, 4, 611.
97. Pang, S.; Hernandez, Y.; Feng, X.; Muellen, K., Adv. Mater. 2011, 23, 2779.
98. Bae, S.; Kim, H.; Lee, Y.; Xu, X.; Park, J.; Zheng, Y.; Balakrishnan, J.; Lei, T.; Kim, H. R.; Song, Y. I.; Kim, Y.; Kim, K. S.; Özyilmaz, B.; Ahn, J.; Hong, B. H.; Iijima, S., Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 574.
99. Kang, J.; Hwang, S.; Kim, J. H.; Kim, M. H.; Ryu, J.; Seo, S. J.; Hong, B. H.; Kim, M. K.; Choi, J., ACS Nano 2012, 6, 5360.
100. Park, H.; Brown, P. R.; Buloyic, V.; Kong, J., Nano Lett. 2012, 12, 133.
101. Wu, J.; Becerril, H. A.; Bao, Z.; Liu, Z.; Chen, Y.; Peumans, P., Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 263302.
102. Kim, K. S.; Zhao, Y.; Jang, H.; Lee, S. Y.; Kim, J. M.; Kim, K. S.; Ahn, J.; Kim, P.; Choi, J.; Hong, B. H., Nature 2009, 457, 706.
103. Huang, X.; Yin, Z.; Wu, S.; Qi, X.; He, Q.; Zhang, Q.; Yan, Q.; Boey, F.; Zhang, H., Small 2011, 7, 1876.
104. Jo, G.; Choe, M.; Lee, S.; Park, W.; Kahng, Y. H.; Lee, T., Nanotechnology 2012, 23, 112001.
105. Wang, X.; Zhi, L.; Muellen, K., Nano Lett. 2008, 8, 323.
106. De Arco, L. G.; Zhang, Y.; Schlenker, C. W.; Ryu, K.; Thompson, M. E.; Zhou, C., ACS Nano 2010, 4, 2865.
107. Wang, Y.; Chen, X.; Zhong, Y.; Zhu, F.; Loh, K. P., Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 063302.
108. Wang, Y.; Tong, S. W.; Xu, X. F.; Özyilmaz, B.; Loh, K. P., Adv. Mater. 2011, 23, 1514.
109. Kim, K. K.; Reina, A.; Shi, Y.; Park, H.; Li, L.; Lee, Y. H.; Kong, J., Nanotechnology 2010, 21, 285205.
110. Park, H.; Rowehl, J. A.; Kim, K. K.; Bulovic, V.; Kong, J., Nanotechnology 2010, 21.
111. Choe, M.; Lee, B. H.; Jo, G.; Park, J.; Park, W.; Lee, S.; Hong, W.; Seong, M.; Kahng, Y. H.; Lee, K.; Lee, T., Org. Electron. 2010, 11, 1864.
112. Larsen-Olsen, T. T.; Søndergaard, R. R.; Norrman, K.; Jørgensen, M.; Krebs, F. C., Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9467.
113. Krebs, F. C.; Gevorgyan, S. A.; Alstrup, J., J. Mater. Chem. 2009, 19, 5442.
114. Krebs, F. C.; Nielsen, T. D.; Fyenbo, J.; Wadstrøm, M.; Pedersen, M. S., Energy Environ. Sci. 2010, 3, 512.
115. Krebs, F. C.; Fyenbo, J.; Jørgensen, M., J. Mater. Chem. 2010, 20, 8994.
116. Krebs, F. C.; Fyenbo, J.; Tanenbaum, D. M.; Gevorgyan, S. A.; Andriessen, R.; van Remoortere, B.; Galagan, Y.; Jørgensen, M., Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4116.
117. Angmo, D.; Larsen-Olsen, T. T.; Jørgensen, M.; Søndergaard, R. R.; Krebs, F. C., Adv. Energy Mater. to apprear.