Organic ternary solar cells: A review

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 31, 2013, Pages 4245-4266

  Ameri, Tayebeh ^a   Khoram, Parisa ^a   Min, Jie ^a   Brabec, Christoph J ^a,b  

^a UNIVERSITY OF ERLANGEN NUREMBERG   (Germany)

^b BAVARIAN CENTER FOR APPLIED ENERGY RESEARCH ZAE BAYERN   (Germany)

Author keywords

dyes; IR sensitization; low bandgap polymers; organic solar cells; small molecules; ternary blends

Indexed keywords

BULK-HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; CHARGE-TRANSFER DYNAMICS; LOW BANDGAP POLYMERS; ORGANIC SOLAR CELL; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; RESEARCH AND DEVELOPMENT; SMALL MOLECULES; TERNARY BLENDS;

DYEING; HETEROJUNCTIONS; HYBRID MATERIALS; ORGANIC POLYMERS; RESEARCH;

SOLAR CELLS;

EID: 84882449093     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201300623     Document Type: Review

References (74)

1. a) M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, Prog. Photovolt: Res. Appl. 2012, 20, 606
2. b) http://www.heliatek.com/wp-content/uploads/2013/01/130116-PR-Heliatek- achieves-record-cell-effiency-for-OPV.pdf.
3. a) C. Deibel, V. Dyakonov, Rep. Prog. Phys. 2010, 73, 096401
4. b) J. Frenkel, Phys. Rev. 1931, 37, 17
5. c) W. Y. Liang, Phys. Education 1970, 5, 226.
6. M. C. Scharber, D. Mühlbacher, M. Koppe, P. Denk, C. Waldauf, J. Heeger, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2006, 18, 789.
7. B. Minnaert, M. Burgelman, Prog. Photovolt: Res. Appl. 2007, 15, 741.
8. a) M. C. Scharber, M. Koppe, J. Gao, F. Cordella, M. A. Loi, P. Denk, M. Morana, H. J. Egelhaaf, K. Forberich, G. Dennler, R. Gaudiana, D. Waller, Z. Zhu, X. Shi, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2010, 22, 367
9. b) A. J. Moulé, A. Tsami, T. W. Bünnagel, M. Forster, N. M. Kronenberg, M. Scharber, M. Koppe, M. Morana, C. J. Brabec, K. Meerholz, U. Scherf, Chem. Mater. 2008, 20, 4045
10. c) H. Zhou, L. Yang, W. You, Macromolecules 2012, 45, 607.
11. a) T. Ameri, G. Dennler, C. Lungenschmied, C. J. Brabec, Energy Environ. Sci. 2009, 2, 347
12. b) T. Ameri, N. Li, C. J. Brabec, Energy Environ. Sci. 2013, in press
13. c) J. You, L. Dou, K. Yoshimura, T. Kato, K. Ohya, T. Moriarty, K. Emery, C.-C. Chen, J. Gao, G. Li, Y. Yang, Nat. Commun. 2013, 4, 1446.
14. S. Shockley, H. J. Queisser, J. Appl. Phys. 1961, 32, 510.
15. M. T. Dang, L. Hirsch, G. Wantz, Adv. Mater. 2011, 23, 3597.
16. M. Koppe, H. J. Egelhaaf, G. Dennler, M. C. Scharber, C. J. Brabec, P. Schilinsky, C. N. Hoth, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 338.
17. H. Löslein, T. Ameri, G. J. Matt, M. Koppe, H.-J. Egelhaaf, A. Troeger, V. Sgobba, D. M. Guldi, C. J. Brabec, " Transient Absorption Spectroscopy Studies on Polythiophene Fullerene Bulk Heterojunction Organic Blend Films Sensitized with a Low Band Gap Polymer ", Accepted by Macromol. Rapid Commun.
18. M. Koppe1, H.-J. Egelhaaf, E. Clodic, M. Morana, L. Lüer, A. Troeger, V. Sgobba, D. Guldi, T. Ameri, C. J. Brabec, Adv. Energy Mater. 2013, DOI: 10.1002/aenm.201201076.
19. P.-C. Cheng, Handbook Of Biological Confocal Microscopy, Third edition (Ed:, James B. Pawley,), Springer, New York 2006, Ch. 8.
20. V. Helms, Principles of Computational Cell Biology, Wiley-VCH, Weinheim, Germany 2008, Ch. 8.
21. a) S. Honda, S. Yokoya, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 11306
22. b) S. Ito, H. Ohkita, H. Benten, S. Honda, AMBIO 2012, 41 (Supplement 2), 132.
23. H. C. Hesse, J. Weickert, C. Hundschell, X. Feng, K. Müllen, B. Nickel, A. J. Mozer, L. Schmidt-Mende, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 861.
24. L. Yang, H. Zhou, S. C. Price, W. You, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5432.
25. H. Zhou, L. Yang, A. C. Stuart, S. C. Price, S. Liu, W. You, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 2995.
26. H. Zhou, L. Yang, S. C. Price, K. J. Knight, W. You, Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7992.
27. F. Machui, S. Abbott, D. Waller, M. Koppe, C. J. Brabec, Macromol. Chem. Phys. 2011, 212, 2159.
28. N. Li, F. Machui, D. Waller, M. Koppe, C. J. Brabec, Sol. Energ. Mat. Sol. C. 2011, 95, 3465.
29. F. Machui, S. Rathgeber, N. Li, T. Ameri, C. J. Brabec, J. Mater. Chem. 2012, 22, 15570.
30. Z. Hu, S. Tang, A. Ahlvers, S. I. Khondaker, A. J. Gesquiere, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 053308.
31. a) J. Peet, J. Y. Kim, N. E. Coates, W. L. Ma, D. Moses, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Nat. Mater. 2007, 6, 497
32. b) J. K. Lee, W. L. Ma, C. J. Brabec, J. Yuen, J. S. Moon, J. Y. Kim, K. Lee, G. C. Bazan, A. J. Heeger, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619.
33. J. A. Mikroyannidis, D. V. Tsagkournos, P. Balraju, G. D. Sharma, J. Power Sources 2011, 196, 2364.
34. T. Ameri, J. Min, N. Li, F. Machui, D. Baran, M. Forster, K. J. Schottler, D. Dolfen, U. Scherf, C. J. Brabec, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1198.
35. P. P. Khlyabich, B. Burkhart, B. C. Thompson, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14534.
36. S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd Ed., Wiley-Interscience, John Wiley & Sons, USA 1981, Ch. 14.
37. C. W. Schlenker, V. S. Barlier, S. W. Chin, M. T. Whited, R. E. McAnally, S. R. Forrest, M. E. Thompson, Chem. Mater. 2011, 23, 4132.
38. R. A. Street, D. Davies, P. P. Khlyabich, B. Burkhart, B. C. Thompson, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 986.
39. P. P. Khlyabich, B. Burkhart, B. C. Thompson, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9074.
40. H. Kim, M. Shin, Y. Kim, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1620.
41. G. Adam, A. Pivrikas, A. M. Ramil, S. Tadesse, T. Yohannes, N. S. Sariciftci, D. A. M. Egbe, J. Mater. Chem. 2011, 21, 2594.
42. M. C. Chen, D. J. Liaw, Y. C. Huang, H. Y. Wu, Y. Tai, Sol. Energ. Mat. Sol. C. 2011, 95, 2621.
43. J. M. Lobez, T. L. Andrew, V. Bulovič, T. M. Swager, ACS Nano 2012, 6, 3044.
44. J.-H. Huang, M. Velusamy, K.-C. Ho, J.-T. Lin, C.-W. Chu, J. Mater. Chem. 2010, 20, 2820.
45. S. S. Sharma, G. D. Sharma, J. A. Mikroyannidis, Sol. Energy Mat. Sol. C 2011, 95, 1219.
46. G. D. Sharma, S. P. Singh, M. S. Roy, J. A. Mikroyannidis, Org. Electron. 2012, 13, 1756.
47. J. Lee, M. H. Yun, J. Kim, J. Y. Kim, C. Yang, Macromol. Rapid Commun. 2012, 33, 140.
48. H. Cha, D. S. Chung, S. Y. Bae, M.-J. Lee, T. K. An, J. Hwang, K. H. Kim, Y.-H. Kim, D. H. Choi, C. E. Park, Adv. Funct. Mater. 2012, DOI: 10.1002/adfm.201201913.
49. S. Y. Bae, S. Y. Jo, K. H. Kim, T. W. Lee, D. H. Choi, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2011, 538, 175.
50. T. L. Andrew, V. Bulovic̈, ACS Nano 2012, 6, 4671.
51. a) S. Uchida, J. Xue, B. P. Rand, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 4218
52. b) J. Dai, X. Jiang, H. Wang, D. Yan, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 253503
53. c) S. Sista, Y. Yao, Y. Yang, M. L. Tang, Z. Bao, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 223508.
54. J. A. Mikroyannidis, D. V. Tsagkournos, S. S. Sharma, A. Kumar, Y. K. Vijay, G. D. Sharma, Sol. Energ. Mat. Sol. C. 2010, 94, 2318.
55. S. Honda, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, Chem. Commun. 2010, 46, 6596.
56. S. Honda, T. Nogami, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 804.
57. S. Honda, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 588.
58. Z. X. Xu, V. A. L. Roy, K. H. Low, C. M. Che, Chem. Commun. 2011, 47, 9654.
59. X. Xiao, G. D. Wei, S. Y. Wang, J. D. Zimmerman, C. K. Renshaw, M. E. Thompson, S. R. Forrest, Adv. Mater. 2012, 24, 1956.
60. a) H. A. Atwater, A. Polman, Nat. Mater. 2010, 9, 205
61. b) J. R. Cole, N. J. Halas, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 153120
62. c) S.-S. Kim, S.-I. Na, J. Jo, D.-Y. Kim, Y.-C. Nah, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 073307
63. d) C. Min, J. Li, G. Veronis, J.-Y. Lee, S. Fan, P. Peumans, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 133302
64. e) W. E. I. Sha, W. C. H. Choy, W. C. Chew, Opt. Lett. 2011, 36, 478
65. f) W. E. I. Sha, W. C. H. Choy, W.C. Chew, Opt. Express 2010, 18, 5993.
66. B. V. K. Naidu, J. S. Park, S. C. Kim, S. M. Park, E. J. Lee, K. J. Yoon, S. J. Lee, J. W. Lee, Y. S. Gal, S. H. Jin, Sol. Energy Mat. Sol. C. 2008, 92, 397.
67. X. Li, W. C. H. Choy, H. Lu, W. E. I. Sha, A. H. P. Ho, Adv. Funct. Mater. 2013, DOI: 10.1002/adfm.201202476.
68. D. H. Wang, K. H. Park, J. H. Seo, J. Seifter, J. H. Jeon, J. K. Kim, J. H. Park, O. O. Park, A. J. Heeger, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 766.
69. C. C. D. Wang, W. C. H. Choy, C. Duan, D. D. S. Fung, W. E. I. Sha, F.-X. Xie, F. Huang, Y. Cao, J. Mater. Chem. 2012, 22, 1206.
70. D. H. Wang, D. Y. Kim, K. W. Choi, J. H. Seo, S. H. Im, J. H. Park, O. O. Park, A. J. Heeger, Angew. Chem Int. Ed. 2011, 50, 5519.
71. C. B. Murray, C. R. Kagan, M. G. Bawendi, Annu. Rev. Mater. Sci. 2000, 30, 545.
72. H. H. Fu, M. J. Choi, W. L. Luan, Y. S. Kim, S. T. Tu, Solid State Electron 2012, 69, 50.
73. a) D. Jarzab, K. Szendrei, M. Yarema, S. Pichler, W. Heiss, M. A. Loi, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1988
74. b) G. Itskos, A. Othonos, T. Rauch, S. F. Tedde, O. Hayden, M. V. Kovalenko, W. Heiss, S. A. Choulis, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 802.