Improved performance and stability of inverted organic solar cells with sol-gel processed, amorphous mixed metal oxide electron extraction layers comprising alkaline earth metals

Advanced Energy Materials

Volumn 3, Issue 11, 2013, Pages 1428-1436

  Pachoumi, Olympia ^a   Li, Cheng ^a   Vaynzof, Yana ^a   Banger, Kulbinder K ^a   Sirringhaus, Henning ^a  

^a UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

Author keywords

electron extraction layer; inverted organic solar cells; sol gel deposition; ternary metal oxides; zinc oxide

Indexed keywords

ELECTROABSORPTION SPECTROSCOPY; ELECTRON EXTRACTION; INVERTED ORGANIC SOLAR CELLS; METAL OXIDES; MINIMUM REQUIREMENTS; ORGANIC PHOTOVOLTAIC DEVICES; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; SOL-GEL DEPOSITION;

ALKALINE EARTH METALS; AMORPHOUS MATERIALS; DEPOSITION; ELECTRONS; EXTRACTION; GAS ADSORPTION; METALLIC COMPOUNDS; SOL-GEL PROCESS; SOL-GELS; ZINC OXIDE;

SOLAR CELLS;

EID: 84887432892     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201300308     Document Type: Article

References (59)

1. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, Prog. Photovoltaics 2012, 20, 12.
2. M. Jorgensen, K. Norrman, S. A. Gevorgyan, T. Tromholt, B. Andreasen, F. C. Krebs, Adv. Mater. 2012, 24, 580.
3. M. P. de Jong, L. J. van Ijzendoorn, M. J. A. de Voigt, Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 2255.
4. M. Jørgensen, K. Norrman, F. C. Krebs, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 686.
5. A. M. Nardes, M. Kemerink, M. M. de Kok, E. Vinken, K. Maturova, R. A. J. Janssen, Org. Electron. 2008, 9, 727.
6. K. Norrman, S. A. Gevorgyan, F. C. Krebs, ACS Applied Materials & Interfaces 2008, 1, 102.
7. M. Glatthaar, M. Niggemann, B. Zimmermann, P. Lewer, M. Riede, A. Hinsch, J. Luther, Thin Solid Films 2005, 491, 298.
8. Y. Şahin, S. Alem, R. de Bettignies, J.-M. Nunzi, Thin Solid Films 2005, 476, 340.
9. S. K. Hau, H.-L. Yip, N. S. Baek, J. Zou, K. O'Malley, A. K. Y. Jen, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 253301.
10. C. S. Kim, S. S. Lee, E. D. Gomez, J. B. Kim, Y.-L. Loo, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 113302.
11. M. S. White, D. C. Olson, S. E. Shaheen, N. Kopidakis, D. S. Ginley, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 143517.
12. A. K. K. Kyaw, X. W. Sun, C. Y. Jiang, G. Q. Lo, D. W. Zhao, D. L. Kwong, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 221107.
13. J.-C. Wang, W.-T. Weng, M.-Y. Tsai, M.-K. Lee, S.-F. Horng, T.-P. Perng, C.-C. Kei, C.-C. Yu, H.-F. Meng, J. Mater. Chem. 2010, 20, 862.
14. T. R. Bao Foong, S. P. Singh, P. Sonar, Z.-E. Ooi, K. L. Chan, A. Dodabalapur, J. Mater. Chem. 2012, 22, 20896.
15. Z. Liang, Q. Zhang, O. Wiranwetchayan, J. Xi, Z. Yang, K. Park, C. Li, G. Cao, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2194.
16. D.-H. Ko, J. R. Tumbleston, M.-R. Ok, H. Chun, R. Lopez, E. Samulski, J. Appl. Phys. 2010, 108, 083101.
17. D.-H. Ko, J. R. Tumbleston, W. Schenck, R. Lopez, E. T. Samulski, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 4247.
18. H. O. Seo, S.-Y. Park, W. H. Shim, K.-D. Kim, K. H. Lee, M. Y. Jo, J. H. Kim, E. Lee, D.-W. Kim, Y. D. Kim, D. C. Lim, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 21517.
19. Y. Zhou, H. Cheun, J. W. J. Potscavage, C. Fuentes-Hernandez, S.-J. Kim, B. Kippelen, J. Mater. Chem. 2010, 20, 6189.
20. W. J. E. Beek, L. H. Slooff, M. M. Wienk, J. M. Kroon, R. A. J. Janssen, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1703.
21. S. K. Hau, H.-L. Yip, H. Ma, A. K. Y. Jen, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 233304.
22. Y. Vaynzof, D. Kabra, L. Zhao, P. K. H. Ho, A. T. S. Wee, R. H. Friend, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 033309.
23. H. Cheun, C. Fuentes-Hernandez, Y. Zhou, W. J. Potscavage, S.-J. Kim, J. Shim, A. Dindar, B. Kippelen, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 20713.
24. W. J. E. Beek, M. M. Wienk, M. Kemerink, X. Yang, R. A. J. Janssen, J. Phys. Chem. C 2005, 109, 9505.
25. L. S. Hung, C. W. Tang, M. G. Mason, Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 152.
26. X. Yang, Y. Mo, W. Yang, G. Yu, Y. Cao, Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 563.
27. H. Fujikawa, T. Mori, K. Noda, M. Ishii, S. Tokito, Y. Taga, J. Lumin. 2000, 87-89, 1177.
28. Y. Vaynzof, D. Kabra, L. L. Chua, R. H. Friend, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 113306.
29. J. Huang, G. Li, E. Wu, Q. Xu, Y. Yang, Adv. Mater. 2006, 18, 114.
30. T. Wakimoto, Y. Fukuda, K. Nagayama, A. Yokoi, H. Nakada, M. Tsuchida, IEEE Trans. Electron. Devices 1997, 44, 1245.
31. D. Y. Zhou, S. D. Cai, W. Gu, L. S. Liao, S. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 223302.
32. L. P. Lu, D. Kabra, R. H. Friend, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4165.
33. J. Gilot, M. M. Wienk, R. A. J. Janssen, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 143512.
34. J. Kim, G. Kim, Y. Choi, J. Lee, S. Heum Park, K. Lee, J. Appl. Phys. 2012, 111, 114511.
35. H. Schmidt, K. Zilberberg, S. Schmale, H. Flügge, T. Riedl, W. Kowalsky, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 243305.
36. S. Sista, M. H. Park, Z. Hong, Y. Wu, J. Hou, W. L. Kwan, G. Li, Y. Yang, Adv. Mater. 2010, 22, 380.
37. C. E. Small, S.-W. Tsang, J. Kido, S. K. So, F. So, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3261.
38. R. Steim, S. A. Choulis, P. Schilinsky, C. J. Brabec, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 093303.
39. A. Manor, E. A. Katz, T. Tromholt, F. C. Krebs, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 836.
40. F. Verbakel, S. C. J. Meskers, R. A. J. Janssen, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 102103.
41. F. Verbakel, S. C. J. Meskers, R. A. J. Janssen, J. Appl. Phys. 2007, 102, 083701.
42. J. Wang, B. Sun, F. Gao, N. C. Greenham, Phys. Satus Solidi A 2010, 207, 484.
43. T. Kamiya, H. Hosono, NPG Asia Mater. 2010, 2, 15.
44. A. K. K. Kyaw, Y. Wang, D. W. Zhao, Z. H. Huang, X. T. Zeng, X. W. Sun, Phys. Satus Solidi A 2011, 208, 2635.
45. K. K. Banger, Y. Yamashita, K. Mori, R. L. Peterson, T. Leedham, J. Rickard, H. Sirringhaus, Nat. Mater. 2011, 10, 45.
46. M. C. Gwinner, Y. Vaynzof, K. K. Banger, P. K. H. Ho, R. H. Friend, H. Sirringhaus, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3457.
47. B. Nasr, S. Dasgupta, D. Wang, N. Mechau, R. Kruk, H. Hahn, J. Appl. Phys. 2010, 108, 103721.
48. J. C. C. Fan, J. B. Goodenough, J. Appl. Phys. 1977, 48, 3524.
49. S. Major, S. Kumar, M. Bhatnagar, K. L. Chopra, Appl. Phys. Lett. 1986, 49, 394.
50. B. Du Ahn, S. Hoon Oh, C. Hee Lee, G. Hee Kim, H. Jae Kim, S. Yeol Lee, J. Cryst. Growth 2007, 309, 128.
51. T. M. Brown, R. H. Friend, I. S. Millard, D. J. Lacey, T. Butler, J. H. Burroughes, F. Cacialli, J. Appl. Phys. 2003, 93, 6159.
52. I. H. Campbell, T. W. Hagler, D. L. Smith, J. P. Ferraris, Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 1900.
53. P. J. Brewer, P. A. Lane, A. J. deMello, D. D. C. Bradley, J. C. deMello, Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 562.
54. P. J. Brown, H. Sirringhaus, R. H. Friend, Synth. Met. 1999, 101, 557.
55. H. Sirringhaus, P. J. Brown, R. H. Friend, M. M. Nielsen, K. Bechgaard, B. M. W. Langeveld-Voss, A. J. H. Spiering, R. A. J. Janssen, E. W. Meijer, P. Herwig, D. M. de Leeuw, Nature 1999, 401, 685.
56. R. Collins, D. Thomas, Phys. Rev. 1958, 112, 388.
57. D. M. de Leeuw, M. M. J. Simenon, A. R. Brown, R. E. F. Einerhand, Synth. Met. 1997, 87, 53.
58. J. X. Wang, X. W. Sun, Y. Yang, H. Huang, Y. C. Lee, O. K. Tan, L. Vayssieres, Nanotechnology 2006, 17, 4995.
59. Y. Jin, J. Wang, B. Sun, J. C. Blakesley, N. C. Greenham, Nano Lett. 2008, 8, 1649.