The role of fullerene mixing behavior in the performance of organic photovoltaics: PCBM in low-bandgap polymers

Advanced Functional Materials

Volumn 24, Issue 1, 2014, Pages 140-150

  Chen, Huipeng ^a   Peet, Jeff ^c   Hu, Sheng ^d   Azoulay, Jason ^e   Bazan, Guillermo ^e   Dadmun, Mark ^a,b  

^a UNIVERSITY OF TENNESSEE   (United States)

^b OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^c KONARKA TECHNOLOGIES INC   (United States)

^d University of Tennessee   (United States)

^e UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

low bandgap polymers; mixing behavior; organic photovoltaics; PCBM

Indexed keywords

2 ,1 ,3-BENZOTHIADIAZOLE; DONOR/ACCEPTOR INTERFACE; INTERMOLECULAR INTERACTIONS; LOW-BANDGAP POLYMERS; MIXING BEHAVIORS; ORGANIC PHOTOVOLTAIC (OPV); ORGANIC PHOTOVOLTAICS; PCBM;

CONJUGATED POLYMERS; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; ENERGY GAP; FULLERENES; MIXING;

PHOTOVOLTAIC EFFECTS;

EID: 84891555825     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201300862     Document Type: Article

References (51)

1. R. F. Service, Science 2011, 332, 293.
2. M. C. Scharber, D. Muhlbacher, M. Koppe, P. Denk, C. Waldauf, A. J. Heeger, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2006, 18, 789-794.
3. R. Kroon, M. Lenes, J. C. Hummelen, P. W. M. Blom, B. de Boer, Poly. Rev. 2008, 48, 531-582.
4. W. Yin, M. D. Dadmun, ACS Nano 2011, 5, 4756-4768.
5. H. P. Chen, R. Hegde, J. Browning, M. D. Dadmun, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 5635-5641.
6. N. D. Treat, M. A. Brady, G. Smith, M. F. Toney, E. J. Kramer, C. J. Hawker, M. L. Chabinyc, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 82-89.
7. D. Chen, A. Nakahara, D. Wei, D. Nordlund, T. P. Russell, Nano Lett. 2011, 11, 561-567.
8. B. A. Collins, E. Gann, L. Guignard, X. He, C. R. McNeill, H. Ade, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3160-3166.
9. B. Watts, W. J. Belcher, L. Thomsen, H. Ade, P. C. Dastoor, Macromolecules 2009, 42, 8392-8397.
10. G. Dennler, M. C. ScharBer, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2009, 21, 1323-1338.
11. J. H. Hou, H. Y. Chen, S. Zhang, G. Li, Y. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16144-16145.
12. S. H. Park, A. Roy, S. Beaupré, S. Cho, N. Coates, J. S. Moon, D. Moses, M. Leclerc, K. Lee, A. J. Heeger, Nat. Photonics 2009, 3, 297-302.
13. H. Y. Lu, B. Akgun, T. P. Russell, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 870-878.
14. T. Wang, A. J. Pearson, A. D. F. Dunbar, P. A. Staniec, D. C. Watters, H. N. Yi, A. J. Ryan, R. A. L. Jones, A. Iragi, D. G. Lidzey, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1399-1408.
15. S. R. Cowan, N. Banerji, W. L. Leong, A. J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1116-1128.
16. B. A. Collins, Z. Li, C. R. McNeill, H. Ade, Macromolecules 2011, 44, 9747-9751.
17. R. C. Coffin, J. Peet, J. Rogers, G. C. Bazan, Nat. Chem. 2009, 1, 657-661.
18. C. V. Hoven, X. D. Dang, R. C. Coffin, J. Peet, T. C. Nguyen, G. C. Bazan, Adv. Energy Mater. 2010, 122, E63-E66.
19. N. Blouin, A. Michaud, D. Gendron, S. Wakim, E. Blair, R. Neagu-Plesu, M. Belletete, G. Durocher, Y. Tao, M. Leclerc, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 732-742.
20. A. J. Parnell, A. D. F. Dunbar, A. J. Pearson, P. A. Staniec, A. J. C. Dennison, H. Hamamatsu, M. W. A. Skoda, D. G. Lidzey, R. A. L. Jones, Adv. Mater. 2010, 22, 2444-2447.
21. J. W. Kiel, B. J. Kirby, C. F. Majkrzak, B. B. Maranville, M. E. Mackay, Soft Matter 2010, 6, 641-646.
22. J. W. Kiel, A. P. R. Eberle, M. E. Mackay, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 168701.
23. S. D. Bergin, Z. Sun, D. Rickard, P. V. Streicj, J. P. Hamilton, J. N. Coleman, ACS Nano 2009, 3, 2340-2350.
24. Q. Cheng, S. Debnath, E. Gregan, H. J. Byrne, J. Phys. Chem. C. 2010, 114, 8821-8827.
25. D. Linton, P. Driva, B. Sumpter, I. Ivanov, D. Geohegan, C. F. Feigerle, M. D. Dadmun, Soft Matter 2010, 6, 2801-2814.
26. Y. Maeda, S. Kimura, Y. Hirashima, M. Kanda, Y. Lian, T. Wakahara, J. Phys. Chem. B. 2004, 108, 18395-18397.
27. S. L. Teh, D. Linton, B. Sumpter, M. D. Dadmun, Macromolecules 2011, 44, 7737-7745.
28. R. S. Ruoff, D. S. Tse, R. Malhotra, D. C. Lorents, J. Chem. Phys. 1993, 97, 3379-3383.
29. A. N. Khlobystov, D. A. Britz, J. W. Wang, S. A. O'Neil, M. Poliakoff, G. A. D. Briggs, J. Mater. Chem. 2004, 14, 2852-2857.
30. 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, 685-688.
31. V. D. Mihailetchi, H. X. Xie, B. de Boer, L. J. A. Koster, P. W. M. Blom, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 699-708.
32. E. Verploegen, R. Mondal, C. J. Bettinger, S. Sok, M. F. Toney, Z. Bao, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3519-3529.
33. R. Hegde, N. Henry, B. Whittle, H. Zang, B. Hu, J. Chen, K. Xiao, M. Dadmun, Solar Energy Materials and Solar Cells 2012, 107, 112-124.
34. L. Chang, H. W. A. Lademann, J.-B. Bonekamp, K. Meerholz, A.J. Moule, Adv. Funct. Mat. 2011, 21, 1779-1787.
35. J. C. Bijleveld, M. Shahid, J. Gilot, M. M. Wienk, R. A. J. Janssen, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3262-3270.
36. J. Peet, J. Y. Kim, N. E. Coates, W. L. Ma, D. Moses, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Nat. Mater. 2007, 6, 497-509.
37. H. R. Bube, A. L. Fahrenbruch, Advances in Electronics and Electron Physics, Academic, New York 1981, p. 163.
38. M. D. Perez, C. Boren, S. R. Forrest, M. E. Thompson, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9281-9286.
39. A. M. Goodman, A. Rose, J. Appl. Phys. 1971, 42, 2823-2930.
40. M. S. Roy, P. Balraju, U. S. Deol, S. K. Sharma, G. D. Sharma, J. Mater. Sci. 2008, 43, 5551-5563.
41. V. D. Mihailetchi, J. Wildeman, P. W. M. Blom, Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 126602.
42. G. Li, R. Zhu, Y. Yang, Nat. Photonics 2012, 5, 153-161.
43. J. W. Jung, W. H. Jo, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2355-2363.
44. V. D. Mihailetchi, L. J. A. Koster, J. C. Hummelen, P. W. M. Blom, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 216601.
45. J. S. Yu, J. Huang, L. Zhang, Y. D. Jiang, J. Appl. Phys. 2009, 106, 063103.
46. J. K. J. van Duren, X. N. Yang, J. Loos, W. T. Bulle-Lieuwma, A. B. Sieval, J. C. Hummelen, R. A. J. Janssen, Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 425-434.
47. J. A. Bartelt, Z. M. Beiley, E. T. Hoke, W. R. Mateker, J. D. Douglas, B. A. Collins, J. R. Tumbleston, K. R. Graham, A. Amassian, H. Ade, J. M. J. Frechet, M. T. Toney, M. D. McGehee, Adv. Energy. Mater. 2012, 10.1002/aenm.201200637.
48. Layers is an Excel spreadsheet for modeling NR data developed by John Ankner at Oak Ridge National Laboratory.
49. A. Nelson, J. Appl. Cryst. 2006, 39, 273-276.
50. H. P. Chen, S. Hu, H. D. Zang, B. Hu, M. Dadmun, Adv. Funct. Mater. 2013, 13, 1701-1710.
51. H. P. Chen, J. H. Chen, W. Yin, X. Yu, M. Shao, K. Xiao, K. L. Hong, D. L. Pickel, W. M. Kochemba, S. M. Kilbey II, M. Dadmun, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 5309-5319.