Energy level alignment and sub-bandgap charge generation in polymer:fullerene bulk heterojunction solar cells

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 17, 2013, Pages 2434-2439

  Tsang, Sai Wing ^a   Chen, Song ^a   So, Franky ^a  

^a J Crayton Pruitt Family Department of Biomedical Engineering   (United States)

Author keywords

bulk heterojunction; effective bandgap; electroabsorption; energy level alignment; polymer solar cells

Indexed keywords

BULK HETEROJUNCTION; BULK HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; CHARGE GENERATION; ELECTRO-ABSORPTION; ELECTROABSORPTION SPECTROSCOPY; ENERGY LEVEL ALIGNMENT; POLYMER SOLAR CELLS; SUB-BANDGAP;

ALIGNMENT; CHARGE TRANSFER; ELECTRIC FIELDS; FULLERENES; HETEROJUNCTIONS; OPTICAL PUMPING; PHOTOVOLTAIC CELLS; POLYMERS; SOLAR CELLS;

ENERGY GAP;

FULLERENE DERIVATIVE; POLYMER;

ARTICLE; CHEMISTRY; ELECTRODE; ENERGY TRANSFER; EQUIPMENT DESIGN; EQUIPMENT FAILURE; MATERIALS TESTING; POWER SUPPLY; SOLAR ENERGY; STATIC ELECTRICITY;

ELECTRIC POWER SUPPLIES; ELECTRODES; ENERGY TRANSFER; EQUIPMENT DESIGN; EQUIPMENT FAILURE ANALYSIS; FULLERENES; MATERIALS TESTING; POLYMERS; SOLAR ENERGY; STATIC ELECTRICITY;

EID: 84877131733     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201204495     Document Type: Article

References (35)

1. C. E. Small, S. Chen, J. Subbiah, C. M. Amb, S. W. Tsang, T. H. Lai, J. R. Reynolds, F. So, Nat. Photon. 2012, 6, 115.
2. S. Chen, C. E. Small, C. M. Amb, J. Subbiah, T. H. Lai, S. W. Tsang, J. R. Reynolds, F. So, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1333.
3. Z. C. He, C. M. Zhong, X. Huang, W. Y. Wong, H. B. Wu, L. W. Chen, S. J. Su, Y. Cao, Adv. Mater. 2011, 23, 4636.
4. L. T. Dou, J. B. You, J. Yang, C. C. Chen, Y. J. He, S. Murase, T. Moriarty, K. Emery, G. Li, Y. Yang, Nat. Photon. 2012, 6, 180.
5. M. C. Scharber, D. Wuhlbacher, M. Koppe, P. Denk, C. Waldauf, A. J. Heeger, C. L. Brabec, Adv. Mater. 2006, 18, 789.
6. B. P. Rand, D. P. Burk, S. R. Forrest, Phys. Rev. B 2007, 75, 115327.
7. D. Veldman, O. Ipek, S. C. J. Meskers, J. Sweelssen, M. M. Koetse, S. C. Veenstra, J. M. Kroon, S. S. van Bavel, J. Loos, R. A. J. Janssen, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7721.
8. A. Cravino, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 243502.
9. K. Vandewal, K. Tvingstedt, A. Gadisa, O. Inganas, J. V. Manca, Nat. Mater. 2009, 8, 904.
10. W. Shockley, H. J. Queisser, J. Appl. Phys. 1961, 32, 510.
11. S. R. Cowan, A. Roy, A. J. Heeger, Phys. Rev. B 2010, 82.
12. C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183.
13. B. Carsten, J. M. Szarko, H. J. Son, W. Wang, L. Y. Lu, F. He, B. S. Rolczynski, S. J. Lou, L. X. Chen, L. P. Yu, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20468.
14. Z. L. Guan, J. B. Kim, H. Wang, C. Jaye, D. A. Fischer, Y. L. Loo, A. Kahn, Org. Electron. 2010, 11, 1779.
15. E. L. Ratcliff, J. Meyer, K. X. Steirer, N. R. Armstrong, D. Olson, A. Kahn, Org. Electron. 2012, 13, 744.
16. N. Blouin, A. Michaud, M. Leclerc, Adv. Mater. 2007, 19, 2295.
17. K. Tvingstedt, K. Vandewal, A. Gadisa, F. L. Zhang, J. Manca, O. Inganas, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11819.
18. W. Gong, M. A. Faist, N. J. Ekins-Daukes, Z. Xu, D. D. C. Bradley, J. Nelson, T. Kirchartz, Phys. Rev. B 2012, 86, 024201.
19. G. Weiser, Phys. Rev. B 1992, 45, 14076.
20. A. Horvath, H. Bassler, G. Weiser, Phys. Status Solidi B. 1992, 173, 755.
21. Z. Shen, P. E. Burrows, S. R. Forrest, M. Ziari, W. H. Steier, Chem. Phys. Lett. 1995, 236, 129.
22. T. W. Hagler, K. Pakbaz, A. J. Heeger, Phys. Rev. B 1994, 49, 10968.
23. A. Horvath, G. Weiser, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. B 1995, 51, 2751.
24. M. Pope, C. E. Swenberg, Electronic Processes in Organic Crystals and Polymers, Oxford University Press, New York 1999.
25. F. Etzold, I. A. Howard, R. Mauer, M. Meister, T. D. Kim, K. S. Lee, N. S. Baek, F. Laquai, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9469.
26. M. H. Tong, N. E. Coates, D. Moses, A. J. Heeger, S. Beaupre, M. Leclerc, Phys. Rev. B 2010, 81, 125210.
27. I. H. Campbell, T. W. Hagler, D. L. Smith, J. P. Ferraris, Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 1900.
28. J. H. Burroughes, C. A. Jones, R. H. Friend, Nature 1988, 335, 137.
29. A. A. Bakulin, D. Martyanov, D. Y. Paraschuk, P. H. M. v. Loosdrecht, M. S. Pshenichnikov, Chem. Phys. Lett. 2009, 482, 99.
30. F. Etzold, I. A. Howard, N. Forler, D. M. Cho, M. Meister, H. Mangold, J. Shu, M. R. Hansen, K. Mullen, F. Laquai, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10569.
31. B. S. Rolczynski, J. M. Szarko, H. J. Son, Y. Y. Liang, L. P. Yu, L. X. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4142.
32. A. A. Bakulin, A. Rao, V. G. Pavelyev, P. H. M. van Loosdrecht, M. S. Pshenichnikov, D. Niedzialek, J. Cornil, D. Beljonne, R. H. Friend, Science 2012, 335, 1340.
33. R. A. Marcus, N. Sutin, Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265.
34. P. F. Barbara, T. J. Meyer, M. A. Ratner, J. Phys. Chem.y 1996, 100, 13148.
35. I. W. Hwang, C. Soci, D. Moses, Z. G. Zhu, D. Waller, R. Gaudiana, C. J. Brabec, A. J. Heeger, Adv. Mater. 2007, 19, 2307.