Monte Carlo simulation of geminate pair recombination dynamics in organic photovoltaic devices: Multi-exponential, field-dependent kinetics and its interpretation

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 118, Issue 1, 2014, Pages 85-91

  Jones, Matthew L ^a   Chakrabarti, Buddhapriya ^a   Groves, Chris ^a  

^a DURHAM UNIVERSITY   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BULK HETEROJUNCTION; CHARGE TRANSFER STATE; ORGANIC PHOTOVOLTAIC DEVICES; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; PREDICTIVE CAPABILITIES; RECOMBINATION DYNAMICS; RECOMBINATION KINETICS; RECOMBINATION RATE;

ELECTRIC FIELDS; HETEROJUNCTIONS; KINETIC PARAMETERS; KINETIC THEORY; RESPIRATORY MECHANICS;

MONTE CARLO METHODS;

EID: 84892565283     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp408063f     Document Type: Article

References (48)

1. Li, Y. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 723-733
2. Arias, A. C.; MacKenzie, J. D.; McCulloch, I.; Rivnay, J.; Salleo, A. Chem. Rev. 2010, 110, 3-24
3. Krebs, F. C.; Tromholt, T.; Jørgensen, M. Nanoscale 2010, 2, 873-886
4. Alvarado, S. F.; Seidler, P. F.; Lidzey, D. G.; Bradley, D. D. C. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 1082-1085
5. Onsager, L. Phys. Rev. 1938, 54, 554-557
6. Braun, C. L. J. Chem. Phys. 1984, 80, 4157-4161
7. Howard, I. A.; Mauer, R.; Meister, M.; Lacquai, F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14866-14876
8. Veldman, D.; Ipek, Ö.; Meskers, S. C. J.; Sweelssen, J.; Koetse, M. M.; Veenstra, S. C.; Kroon, J. M.; van Bavel, S. S.; Loos, J.; Janssen, R. A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7721-7735
9. Dibb, G. F. A.; Jamieson, F. C.; Maurano, A.; Nelson, J.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 803-808
10. Park, S. H.; Roy, A.; Beaupreé, S.; Cho, S.; Coates, N.; Moon, J. S.; Moses, D.; Leclerc, M.; Lee, K.; Heeger, A. J. Nat. Photonics 2009, 3, 297-303
11. Clarke, T. M.; Durrant, J. R. Chem. Rev. 2010, 110, 6736-6767
12. Borsenberger, P. M.; Ateya, A. I. J. Appl. Phys. 1979, 50, 909-913
13. Mihailetchi, V. D.; Koster, L. J. A.; Hummelen, J. C.; Blom, P. W. M. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 216601:1-216601:4
14. Friend, R. H.; Phillips, M.; Rao, A.; Wilson, M. W. B.; Li, Z.; McNeill, C. R. Faraday Discuss. 2011, 155, 339-348
15. Ohkita, H.; Cook, S.; Astuti, Y.; Duffy, W.; Tiemey, S.; Zhang, W.; Heeney, M.; McCulloch, I.; Nelson, J.; Bradley, D. D. C.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3030-3042
16. Hwang, I.-W.; Soci, C.; Moses, D.; Zhu, Z.; Waller, D.; Gaudiana, R.; Brabec, C. J.; Heeger, A. J. Adv. Mater. 2007, 19, 2307-2312
17. Bakulin, A. A.; Rao, A.; Pavelyev, V. G.; van Loosdrecht, P. H. M.; Pshenichnikov, M. S.; Niedzialek, D.; Cornil, J.; Beljonne, D.; Friend, R. H. Science 2012, 335, 1340-1344
18. Coropceanu, V.; Cornil, J.; Demetrio, A.; da Silva, F.; Olivier, Y.; Silbey, R.; Brédas, J.-L. Chem. Rev. 2007, 107, 926-952
19. Groves, C.; Marsh, R. A.; Greenham, N. C. J. Chem. Phys. 2008, 129, 114903:1-114903:7
20. van Eersel, H.; Janssen, R. A. J.; Kemerink, M. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2700-2708
21. Gregg, B. A. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 3013-3015
22. McMahon, D. P.; Cheung, D. L.; Troisi, A. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2737-2741
23. Groves, C. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1546-1551
24. Bakulin, A. A.; Dimitrov, S. D.; Rao, A.; Chow, P. C. Y.; Nielsen, C. B.; Schroeder, B. C.; McCulloch, I.; Bakker, H. J.; Durrant, J. R.; Friend, R. H. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 209-215
25. Grancini, G.; Maiuri, M.; Fazzi, D.; Petrozza, A.; Egelhaaf, H.-J.; Brida, D.; Cerullo, G.; Lanzani, G. Nat. Mater. 2013, 12, 29-33
26. Caruso, D.; Troisi, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 13498-13502
27. Groves, C.; Blakesley, J. C.; Greenham, N. C. Nano Lett. 2010, 10, 1063-1069
28. Groves, C.; Kimber, R. G. E.; Walker, A. B. J. Chem. Phys. 2010, 133, 144110:1-14410:7
29. Kimber, R. G. E.; Walker, A. B.; Schröder-Turk, G. E.; Cleaver, D. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 844-851
30. Yan, H.; Swaraj, S.; Wang, C.; Hwang, I.; Greenham, N. C.; Groves, C.; Ade, H.; McNeill, C. R. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 4329-4337
31. Kimber, R. G. E.; Wright, E. N.; O'Kane, S. E. J.; Walker, A. B.; C, B. J. Phys. Rev. B 2012, 86, 235206:1-235206:9
32. Lyons, B. P.; Clarke, N.; Groves, C. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7657-7663
33. Hederson, I. C.; Clarke, N. Macromol. Theory Simul. 2005, 14, 435-443
34. Fukuda, J.; Yoneya, M.; Yokoyama, H. Phys. Rev. E 2006, 73, 066706:1-066706:9
35. Blakesley, J. C.; Clubb, H. S.; Greenham, N. C. Phys. Rev. B 2010, 81, 045210:1-045210:9
36. Marcus, R. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1964, 15, 155-196
37. Westenhoff, S.; Howard, I. A.; Hodgkiss, J. M.; Kirov, K. R.; Bronstein, H. A.; Williams, C. K.; Greenham, N. C.; Friend, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13653-13658
38. Massip, S.; Oberhumer, P. M.; Tu, G.; Albert-Seifried, S.; Huck, W. T. S.; Friend, R. H.; Greenham, N. C. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 25046-25055
39. Hodgkiss, J. M.; Campbell, A. R.; Marsh, R. A.; Rao, A.; Albert-Seifried, S.; Friend, R. H. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 177701:1-177701:4
40. Pensack, R. D.; Banyas, K. M.; Barbour, L. W.; Hegadorn, M.; Asbury, J. B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 2575-2591
41. Tong, M.; Coates, N. E.; Moses, D.; Heeger, A. J. Phys. Rev. B 2010, 81, 125210:1-125210:6
42. Soon, Y. W.; Clarke, T. M.; Zhang, W.; Agostinelli, T.; Kirkpatrick, J.; Dyer-Smith, C.; McCulloch, I.; Nelson, J.; Durrant, J. R. Chem. Sci. 2011, 2, 1111-1120
43. Howard, I. A.; Laquai, F. Macromol. Chem. Phys. 2010, 211, 2063-2070
44. Guo, J.; Liang, Y.; Xiao, S.; Szarko, J. M.; Sprung, M.; Mukhopadhyay, M. K.; Wang, J.; Yu, L.; Chen, L. X. New J. Chem. 2009, 33, 1497-1507
45. Wojcik, M.; Tachiya, M. J. Chem. Phys. 2009, 130, 104107:1-104107:9
46. Yan, H.; Swaraj, S.; Wang, C.; Hwang, I.; Greenham, N. C.; Groves, C.; Ade, H.; McNeill, C. R. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 4329-4337
47. Scher, H.; Montroll, E. W. Phys. Rev. B 1975, 12, 2455-2477
48. Khan, R. U. A.; Poplavskyy, D.; Kreouzis, T.; Bradley, D. D. C. Phys. Rev. B 2007, 75, 035215:1-035215:14