Simulation of surface-directed phase separation in a solution-processed polymer/PCBM blend

Macromolecules

Volumn 46, Issue 21, 2013, Pages 8693-8701

  Michels, Jasper J ^a   Moons, Ellen ^b  

^a HOLST CENTRE   (Netherlands)

^b KARLSTAD UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPOSITION PROFILE; DONOR-ACCEPTOR BLENDS; MEAN-FIELD DESCRIPTION; MULTICOMPONENT BLENDS; POLYMER CONCENTRATIONS; SOLUTION-PROCESSED POLYMER; SQUARE GRADIENT THEORY; SURFACE ENERGY CONTRIBUTION;

INTERFACIAL ENERGY; PHASE SEPARATION; TRANSPORT PROPERTIES;

INTERFACES (MATERIALS);

EID: 84887597018     PISSN: 00249297     EISSN: 15205835     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma400269j     Document Type: Article

References (70)

1. He, Z.; Zhong, C.; Huang, X.; Wong, W. Y.; Wu, H.; Chen, L.; Su, S.; Cao, Y. Adv. Mater. 2011, 23, 4636
2. Green, M. A.; Emery, K.; Hishikawa, Y.; Warta, W.; Dunlop, E. Prog. Photovolt.: Res Appl. 2011, 19, 565
3. Moulé, A. J.; Meerholz, K. Adv. Func. Mater. 2009, 19, 3028
4. Liu, F.; Gu, Y.; Jung, J. W.; Jo, W. H.; Russel, T. P. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2012, 50, 1018
5. Yang, X.; van Duren, J. K. J.; Janssen, R. A. J.; Michels, M. A. J.; Loos, J. Macromolecules 2004, 37, 2151
6. Hoppe, H.; Niggeman, M.; Winder, C.; Kraut, J.; Hiesgen, R.; Hinsch, A.; Meissner, D.; Sariciftci, N. S. Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 1005
7. Barrau, S.; Andersson, V.; Zhang, F.; Masisch, S.; Bijleveld, J.; Andersson, M. R.; Inganäs, O. Macromolecules 2009, 42, 4646
8. Björström, C. M.; Magnusson, K. O.; Moons, E. Synth. Met. 2005, 152, 109
9. Nilsson, S.; Bernasik, A.; Budkowski, A.; Moons, E. Macromolecules 2007, 40, 8291
10. Wienk, M. M.; Turbiez, M.; Gilot, J.; Janssen, R. A. J. Adv. Mater. 2008, 20, 2556
11. Bijleveld, J. C.; Gevaerts, V. S.; Di Nuzzo, D.; Turbiez, M.; Mathijssen, S. G. J.; de Leeuw, D. M.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J. Adv. Mater. 2010, 22, 242
12. Arias, A. C.; MacKenzie, J. D.; Stevenson, R.; Halls, J. J. M.; Inbasekaran, M.; Woo, E. P.; Richards, D.; Friend, R. H. Macromolecules 2001, 34, 6005
13. Arias, A. C.; Corcoran, N.; Banach, M.; Friend, R. H.; MacKenzie, J. D.; Huck, W. T. S. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 1695
14. McNeil, C. R.; Watts, B.; Thomsen, L.; Belcher, W. J.; Greenham, N. C.; Dastoor, P. C. Nanolett. 2006, 6, 1202
15. Huang, Y.; Guo, X.; Liu, F.; Huo, L. J.; Chen, Y. N.; Russell, T. P.; Han, C. C.; Li, Y. F.; Hou, J. H. Adv. Mater. 2012, 24, 3383
16. Amb, C. M.; Chen, S.; Graham, K. R.; Subbiah, J.; Small, C. E.; So, F.; Reynolds, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10062
17. Price, S. C.; Stuart, A. C.; Yang, L. Q.; Zhou, H. X.; You, W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4625
18. Chu, T. Y.; Lu, J. P.; Beaupre, S.; Zhang, Y. G.; Pouliot, J. R.; Wakim, S.; Zhou, J. Y.; Leclerc, M.; Li, Z.; Ding, J. F.; Tao, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4250
19. Huo, L. J.; Zhang, S. Q.; Guo, X.; Xu, F.; Li, Y. F.; Hou, J. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 9697
20. Lee, J. K.; Ma, W. L.; Brabec, C. J.; Yuen, J.; Moon, J. S.; Kim, J. Y.; Lee, K.; Bazan, G. C.; Heeger, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619
21. Woo, C. H.; Beaujuge, P. M.; Holcombe, T. W.; Lee, O. P.; Fréchet, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15547
22. Kouijzer, S.; Michels, J. J.; van den Berg, M.; Gevaerts, V. S.; Turbiez, M.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12057
23. Heriot, S. Y.; Jones, R. A. L. Nat. Mater. 2005, 4, 782
24. Jaczewska, J.; Budkowski, A.; Bernasik, A.; Raptis, I.; Raczkowska, J.; Goustouridis, D.; Rysz, J.; Sanopoulou, M. J. Appl. Polym. Sci. 2007, 105, 67
25. Jaczewska, J.; Budkowski, A.; Bernasik, A.; Moons, E.; Rysz, J. Macromolecules 2008, 41, 4802
26. Li, M.; Stingeling, N.; Michels, J. J.; Spijkman, M. -J.; Asadi, K.; Beerends, R.; Biscarini, F.; Blom, P. W. M.; de Leeuw, D. M. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2750
27. Krausch, G.; Dai, C. A.; Kramer, E. J.; Marko, J. F.; Bates, F. S. Macromolecules 1993, 26, 5566
28. Jones, R. A. L. Phys. Rev. E. 1993, 47, 1437
29. Geoghegan, M.; Jones, R. A. L.; Clough, A. S. J. Chem. Phys. 1995, 103, 2719
30. Henderson, I. C.; Clarke, N. Macromol. Theory Simul. 2005, 14, 435
31. Yan, L.-T.; Xie, X.-M. Macromolecules 2006, 39, 2388
32. Michels, J. J. ChemPhysChem 2011, 12, 342
33. Geoghegan, M.; Krausch, G. Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 261
34. Puri, S. J. Phys.: Condens. Matter 2005, 17, R101
35. Binder, K.; Puri, S.; Das, S. K.; Horbach, J. J. Stat. Phys. 2010, 138, 51
36. Björström, C. M.; Bernasik, A.; Rysz, J.; Budkowski, A.; Nilsson, S.; Svensson, M.; Andersson, M. R.; Magnusson, K. O.; Moons, E. J. Phys.: Condens. Matter 2005, 17, L529
37. Björström, C. M.; Nilsson, S.; Magnusson, K. O.; Moons, E.; Bernasik, A.; Rysz, J.; Budkowski, A.; Zhang, F.; Inganäs, O.; Andersson, M. R. Proc. SPIE 2006, 6192, 61921X
38. Björström, C. M.; Nilsson, S.; Bernasik, A.; Budkowski, A.; Andersson, M.; Magnusson, K. O.; Moons, E. Appl. Surf. Sci. 2007, 253, 3906
39. Anselmo, A. S.; Lindgren, L.; Rysz, J.; Bernasik, A.; Budkowski, A.; Andersson, M. R.; Svensson, K.; van Stam, J.; Moons, E. Chem. Mater. 2011, 23, 2295
40. Wodo, O.; Ganapathysubramanian, B. Comput. Mater. Sci. 2012, 55, 113
41. Saylor, D. M.; Kim, C.-S.; Patwardhan, C.-S.; Warren, J. A. Acta. Biomater. 2007, 3, 851
42. Kim, C.-S.; Saylor, D. M.; McDermott, M. K.; Patwardhan, D. V.; Warren, J. A. J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater. 2009, 688
43. Buxton, G. A.; Clarke, N. Eur. Polym. Lett. 2007, 78, 56006
44. Clarke, N. Eur. Phys. J. E 2001, 4, 327
45. Huang, C.; Olvera de la Cruz, M.; Swift, B. W. Macromolecules 1995, 28, 7996
46. De Gennes, P. G. J. Chem. Phys. 1980, 72, 4756
47. Jones, R. A. L.; Richards, R. W. Polymers at Surfaces and Interfaces; Cambrigde University Press: Cambridge, U.K., 1999.
48. Henderson, I. C.; Clarke, N. Macromol. Theory Simul. 2005, 14, 435
49. Binder, K.; Frisch, H. L. Z. Phys. B Condens. Matter 1991, 84, 403
50. Yan, L.-T.; Xie, X.-M. Macromolecules 2006, 39, 2388
51. Flory, P. Principles of Polymer Chemistry; Cornell University Press: Ithaca, NY, 1953.
52. Owens, D. K.; Wendt, R. C. J. Appl. Polym. Sci. 1969, 13, 1741
53. Kwok, D. Y.; Neumann, A. W. Adv. Colloid Interface Sci. 1999, 81, 167
54. Cahn, J. W.; Hilliard, J. E. J. Chem. Phys. 1958, 28, 258
55. Cahn, J. W. Acta Metall. 1961, 9, 795
56. Cook, H. E. J. Chem. Solids 1969, 30, 2427
57. Cook, H. E. Acta. Metall. 1970, 18, 297
58. Huang, C.; Olvera de la Cruz, M. Macromolecules 1994, 27, 4231
59. Kramer, E. J.; Green, P.; Palstrom, C. J. Polymer 1984, 25, 473
60. Composto, R. J.; Kramer, E. J.; White, D. M. Nature 1987, 328, 234
61. Calculated using ACD LABS Freeware (see: http://www.acdlabs.com/ resources/freeware/chemsketch/)
62. Various methods of determining surface energy contributions have been reviewed in: ZÌenkiewicz, M. J. Achiev. Mater. Manuf. Eng. 2007, 24, 137-145
63. Schultz, J.; Tsutsumi, K.; Donnet, J. -B. J. Colloid Interface Sci. 1977, 59, 277
64. See for instance: Rubinstein, M.; Colby, R. H. Polymer Physics; Oxford University Press: Oxford, U.K., 2003.
65. Heffner, G. W.; Pearson, D. S. Macromolecules 1991, 24, 6295
66. Monnaie, I.; Nies, E. L. F. Submitted for publication.
67. Jones, R. A. L.; Norton, L. J.; Kramer, E. J.; Bates, F. S.; Wiltzius, P. Phys. Rev. Lett. 1991, 66, 1326
68. Rysz, J.; Bernasik, A.; Ermer, H.; Budkowski, A.; Brenn, R.; Hashimoto, T.; Jedliński, J. Europhys. Lett. 1997, 40, 503
69. Rysz, J.; Ermer, H.; Budkowski, A.; Lekka, M.; Bernasik, A.; Wróbel, S.; Brenn, R.; Lekki, J.; Jedliński, J. Vacuum 1999, 303
70. Puri, S.; Binder, K. J. Stat. Phys. 1994, 77, 145