Interface engineering to enhance the efficiency of conventional polymer solar cells by alcohol-/water-soluble C60 materials doped with alkali carbonates

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 11, 2013, Pages 5122-5128

  Lai, Yu Ying ^a   Shih, Ping I ^a   Li, Yi Peng ^a   Tsai, Che En ^a   Wu, Jhong Sian ^a   Cheng, Yen Ju ^a   Hsu, Chain Shu ^a  

^a NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

alkali carbonates; dopant; electron selective layer; hydrophilic fullerene materials; interface engineering; polymer solar cells

Indexed keywords

ALKALI CARBONATE; CONVENTIONAL POLYMERS; COST-EFFECTIVE SOLUTIONS; ELECTRON CONDUCTIVITY; ELECTRON-SELECTIVE LAYER; HIGHLY POLAR SOLVENT; INTERFACE ENGINEERING; POLYMER SOLAR CELLS;

CARBONATES; DOPING (ADDITIVES); HYDROPHILICITY; INTERFACES (MATERIALS); LITHIUM; MULTILAYERS; POLYMERS; SOLAR CELLS;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

EID: 84879093938     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am400962e     Document Type: Article

References (74)

1. Yu, G.; Gao, J.; Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. Science 1995, 270, 1789-1791
2. Günes, S.; Neugebauer, H.; Sariciftci, N. S. Chem. Rev. 2007, 107, 1324-1338
3. Thompson, B. C.; Fréchet, J. M. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 58-77
4. Chen, J.; Cao, Y. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1709-1718
5. Cheng, Y.-J.; Yang, S.-H.; Hsu, C.-S. Chem. Rev. 2009, 109, 5868-5923
6. Zhou, H.; Yang, L.; You, W. Macromolecules 2012, 45, 607-632
7. Li, Y.; Zou, Y. Adv. Mater. 2008, 20, 2952-2958
8. Li, Y. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 723-733
9. Ma, W.; Yang, C.; Gong, X.; Lee, K.; Heeger, A. J. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1617-1622
10. Mayer, A. C.; Scully, S. R.; Hardin, B. E.; Rowell, M. W.; McGehee, M. D. Mater. Today 2007, 10, 28-33
11. Li, G.; Shrotriya, V.; Huang, J.; Yao, Y.; Moriarty, T.; Emery, K.; Yang, Y. Nat. Mater. 2005, 4, 864-868
12. Reyes-Reyes, M.; Kim, K.; Carroll, D. L. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 083506
13. Woo, C. H.; Thompson, B. C.; Kim, B. J.; Toney, M. F.; Fréchet, J. M. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16324-16329
14. Li, G.; Chu, C. W.; Shrotriya, V.; Huang, J.; Yang, Y. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 253503
15. Liao, H.-H.; Chen, L.-M.; Xu, Z.; Li, G.; Yang, Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 173303
16. Mor, G. K.; Shankar, K.; Paulose, M.; Varghese, O. K.; Grimes, C. A. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 152111
17. Waldauf, C.; Morana, M.; Denk, P.; Schilinsky, P.; Coakley, K.; Choulis, S. A.; Brabec, C. J. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 233517
18. White, M. S.; Olson, D. C.; Shaheen, S. E.; Kopidakis, N.; Ginley, D. S. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 143517
19. Steim, R.; Choulis, S. A.; Schilinsky, P.; Brabec, C. J. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 093303
20. Yang, T.; Cai, W.; Qin, D.; Wang, E.; Lan, L.; Gong, X.; Peng, J.; Cao, Y. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 6849-6853
21. Cheng, Y.-J.; Hsieh, C.-H.; Li, P.-J.; Hsu, C.-S. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1723-1732
22. Kim, B. J.; Miyamoto, Y.; Ma, B.; Fréchet, J. M. J. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2273-2281
23. Gholamkhass, B.; Holdcroft, S. Chem. Mater. 2010, 22, 5371-5376
24. Drees, M.; Hoppe, H.; Winder, C.; Neugebauer, H.; Sariciftci, N. S.; Schwinger, W.; Schaeffler, F.; Topf, C.; Scharber, M. C.; Zhu, Z.; Gaudiana, R. J. Mater. Chem. 2005, 15, 5158-5163
25. Li, C.-Z.; Yip, H.-L.; Jen, A. K.-Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 4161-4177
26. Ma, H.; Yip, H.-L.; Huang, F.; Jen, A. K.-Y. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1371-1388
27. Yip, H.-L.; Jen, A. K.-Y. Energy Environ. Sci 2012, 5, 5994-6011
28. Huang, F.; Jen, A. K.-Y. In Organic Electronics; CRC Press: Boca Raton, FL, 2009; pp 243-261.
29. Hau, S. K.; Yip, H.-L.; Baek, N. S.; Zou, J.; O'Malley, K.; Jen, A. K. Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 253301
30. Lee, K.; Kim, J. Y.; Park, S. H.; Kim, S. H.; Cho, S.; Heeger, A. J. Adv. Mater. 2007, 19, 2445-2449
31. Gilot, J.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 143512
32. Hayakawa, A.; Yoshikawa, O.; Fujieda, T.; Uehara, K.; Yoshikawa, S. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 163517
33. Brabec, C. J.; Shaheen, S. E.; Winder, C.; Sariciftci, N. S.; Denk, P. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 1288-1290
34. Liao, H.-H.; Chen, L.-M.; Xu, Z.; Li, G.; Yang, Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 173303
35. Chen, F.-C.; Wu, J.-L.; Yang, S. S.; Hsieh, K.-H.; Chen, W.-C. J. Appl. Phys. 2008, 103, 103721
36. Zhang, F.; Ceder, M.; Inganäs, O. Adv. Mater. 2007, 19, 1835-1838
37. Chen, F.-C.; Chien, S.-C. J. Mater. Chem. 2009, 19, 6865-6869
38. Oh, S.-H.; Na, S.-I.; Jo, J.; Lim, B.; Vak, D.; Kim, D.-Y. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1977-1983
39. He, Z.; Zhang, C.; Xu, X.; Zhang, L.; Huang, L.; Chen, J.; Wu, H.; Cao, Y. Adv. Mater. 2011, 23, 3086-3089
40. Luo, J.; Wu, H.; He, C.; Li, A.; Yang, W.; Cao, Y. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 043301
41. Duarte, A.; Pu, K.-Y.; Liu, B.; Bazan, G. C. Chem. Mater. 2010, 23, 501-515
42. He, C.; Zhong, C.; Wu, H.; Yang, R.; Yang, W.; Huang, F.; Bazan, G. C.; Cao, Y. J. Mater. Chem. 2010, 20, 2617-2622
43. Seo, J. H.; Gutacker, A.; Sun, Y.; Wu, H.; Huang, F.; Cao, Y.; Scherf, U.; Heeger, A. J.; Bazan, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8416-8419
44. He, Z.; Zhong, C.; Huang, X.; Wong, W.-Y.; Wu, H.; Chen, L.; Su, S.; Cao, Y. Adv. Mater. 2011, 23, 4636-4643
45. He, Z.; Zhong, C.; Su, S.; Xu, M.; Wu, H.; Cao, Y. Nature Photon. 2012, 6, 591-595
46. Duan, C.; Zhang, K.; Guan, X.; Zhong, C.; Xie, H.; Huang, F.; Chen, J.; Peng, J.; Cao, Y. Chem. Sci. 2013, 4, 1298-1307
47. Guan, X.; Zhang, K.; Huang, F.; Bazan, G. C.; Cao, Y. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2846-2854
48. Wei, Q.; Nishizawa, T.; Tajima, K.; Hashimoto, K. Adv. Mater. 2008, 20, 2211-2216
49. Jung, J. W.; Jo, J. W.; Jo, W. H. Adv. Mater. 2011, 23, 1782-1787
50. Hau, S. K.; Cheng, Y.-J.; Yip, H.-L.; Zhang, Y.; Ma, H.; Jen, A. K. Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2, 1892-1902
51. Duan, C.; Zhong, C.; Liu, C.; Huang, F.; Cao, Y. Chem. Mater. 2012, 24, 1682-1689
52. Chang, C.-Y.; Wu, C.-E.; Chen, S.-Y.; Cui, C.; Cheng, Y.-J.; Hsu, C.-S.; Wang, Y.-L.; Li, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 9386-9390
53. Cheng, Y.-J.; Hsieh, C.-H.; He, Y.; Hsu, C.-S.; Li, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17381-17383
54. Cheng, Y.-J.; Cao, F.-Y.; Lin, W.-C.; Chen, C.-H.; Hsieh, C.-H. Chem. Mater. 2011, 23, 1512-1518
55. Hsieh, C.-H.; Cheng, Y.-J.; Li, P.-J.; Chen, C.-H.; Dubosc, M.; Liang, R.-M.; Hsu, C.-S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4887-4893
56. Cheng, Y.-J.; Liao, M.-H.; Shih, H.-M.; Shih, P.-I. Macromolecules 2011, 44, 5968-5976
57. Huang, F.; Cheng, Y.-J.; Zhang, Y.; Liu, M. S.; Jen, A. K. Y. J. Mater. Chem. 2008, 18, 4495-4509
58. Cheng, Y.-J.; Liu, M. S.; Zhang, Y.; Niu, Y.; Huang, F.; Ka, J.-W.; Yip, H.-L.; Tian, Y.; Jen, A. K. Y. Chem. Mater. 2007, 20, 413-422
59. Müller, C. D.; Falcou, A.; Reckefuss, N.; Rojahn, M.; Wiederhirn, V.; Rudati, P.; Frohne, H.; Nuyken, O.; Becker, H.; Meerholz, K. Nature 2003, 421, 829-833
60. Ayzner, A. L.; Tassone, C. J.; Tolbert, S. H.; Schwartz, B. J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20050-20060
61. Hagemann, O.; Bjerring, M.; Nielsen, N. C.; Krebs, F. C. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 1327-1335
62. Zakhidov, A. A.; Lee, J.-K.; Fong, H. H.; DeFranco, J. A.; Chatzichristidi, M.; Taylor, P. G.; Ober, C. K.; Malliaras, G. G. Adv. Mater. 2008, 20, 3481-3484
63. Sax, S.; Rugen-Penkalla, N.; Neuhold, A.; Schuh, S.; Zojer, E.; List, E. J. W.; Müllen, K. Adv. Mater. 2010, 22, 2087-2091
64. Barbot, A.; Di, B. C.; Lucas, B.; Ratier, B.; Aldissi, M. J. Mater. Sci. 2013, 48, 2785-2789
65. Xu, Z.-Q.; Yang, J.-P.; Sun, F.-Z.; Lee, S.-T.; Li, Y.-Q.; Tang, J.-X. Org. Electron. 2012, 13, 697-704
66. He, M.; Jung, J.; Qiu, F.; Lin, Z. J. Mater. Chem. 2012, 22, 24254-24264
67. Cai, Y.; Wei, H. X.; Li, J.; Bao, Q. Y.; Zhao, X.; Lee, S. T.; Li, Y. Q.; Tang, J. X. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 113304
68. Huang, F.; Shih, P.-I.; Shu, C.-F.; Chi, Y.; Jen, A. K. Y. Adv. Mater. 2009, 21, 361-365
69. Huang, F.; Shih, P.-I.; Liu, M. S.; Shu, C.-F.; Jen, A. K. Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 243302
70. Wu, C.-I.; Lin, C.-T.; Chen, Y.-H.; Chen, M.-H.; Lu, Y.-J.; Wu, C.-C. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 152104
71. Chen, S.-Y.; Chu, T.-Y.; Chen, J.-F.; Su, C.-Y.; Chen, C. H. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 053518
72. O'Malley, K. M.; Li, C.-Z.; Yip, H.-L.; Jen, A. K. Y. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 82-86
73. Li, C.-Z.; Chueh, C.-C.; Yip, H.-L.; O'Malley, K. M.; Chen, W.-C.; Jen, A. K. Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8574-8578
74. Cheng, Y.-J.; Wu, J.-S.; Shih, P.-I.; Chang, C.-Y.; Jwo, P.-C.; Kao, W.-S.; Hsu, C.-S. Chem. Mater. 2011, 23, 2361-2369