Unequal partnership: Asymmetric roles of polymeric donor and fullerene acceptor in generating free charge

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 7, 2014, Pages 2876-2884

  Savoie, Brett M ^a   Rao, Akshay ^b   Bakulin, Artem A ^c   Gelinas, Simon ^b   Movaghar, Bijan ^a   Friend, Richard H ^b   Marks, Tobin J ^a   Ratner, Mark A ^a  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

^c FOM INSTITUTE AMOLF   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84894484112     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja411859m     Document Type: Article

References (64)

1. Sariciftci, N. S.; Smilowitz, L.; Heeger, A. J.; Wudl, F. Science 1992, 258, 1474
2. Österbacka, R.; An, C. P.; Jiang, X. M.; Vardeny, Z. V. Science 2000, 287, 839
3. Schilinsky, P.; Waldauf, C.; Brabec, C. J. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 3885
4. Park, S. H.; Roy, A.; Beaupré, S.; Cho, S.; Coates, N.; Moon, J. S.; Moses, D.; Leclerc, M.; Lee, K.; Heeger, A. J. Nat. Photonics 2009, 3, 297
5. 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
6. Howard, I. A.; Mauer, R.; Meister, M.; Laquai, F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14866
7. Muller, J.; Lupton, J.; Feldmann, J.; Lemmer, U.; Scharber, M.; Sariciftci, N.; Brabec, C.; Scherf, U. Phys. Rev. B 2005, 72, 195208
8. Hodgkiss, J. M.; Campbell, A. R.; Marsh, R.; Rao, A.; Albert-Seifried, S.; Friend, R. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 177701
9. McNeill, C. R.; Westenhoff, S.; Groves, C.; Friend, R. H.; Greenham, N. C. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 19153
10. Grancini, G.; Maiuri, M.; Fazzi, D.; Petrozza, A.; Egelhaaf, H.-J.; Brida, D.; Cerullo, G.; Lanzani, G. Nat. Mater. 2012, 12, 29
11. Dimitrov, S. D.; Bakulin, A. A.; Nielsen, C. B.; Schroeder, B. C.; Du, J.; Bronstein, H.; McCulloch, I.; Friend, R.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18189
12. Deibel, C.; Strobel, T.; Dyakonov, V. Adv. Mater. 2010, 22, 4097
13. Veldman, D.; Ipek, O.; 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
14. Jailaubekov, A. E.; Willard, A. P.; Tritsch, J. R.; Chan, W.-L.; Sai, N.; Gearba, R.; Kaake, L. G.; Williams, K. J.; Leung, K.; Rossky, P. J.; Zhu, X.-Y. Nat. Mater. 2013, 12, 66
15. Li, G.; Shrotriya, V.; Huang, J.; Yao, Y.; Moriarty, T.; Emery, K.; Yang, Y. Nat. Mater. 2005, 4, 864
16. Hilczer, M.; Tachiya, M. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 6808
17. Braun, C. J. Chem. Phys. 1984, 80, 4157
18. Onsager, L. Phys. Rev. 1938, 54, 554
19. Pensack, R.; Asbury, J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15986
20. Murthy, D.; Gao, M.; Vermeulen, M.; Siebbeles, L. D. A.; Savenije, T. J. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 9214
21. Servaites, J. D.; Savoie, B. M.; Brink, J. B.; Marks, T.; Ratner, M. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8343
22. Coffey, D. C.; Larson, B. W.; Hains, A. W.; Whitaker, J. B.; Kopidakis, N.; Boltalina, O. V.; Strauss, S. H.; Rumbles, G. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 8916
23. Liu, T.; Troisi, A. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 2406
24. Marcus, R. A. Rev. Mod. Phys. 1993, 65, 599
25. Watts, B.; Belcher, W. J.; Thomsen, L.; Ade, H.; Dastoor, P. C. Macromolecules 2009, 42, 8392
26. Campoy-Quiles, M.; Ferenczi, T.; Agostinelli, T.; Etchegoin, P. G.; Kim, Y.; Anthopoulos, T. D.; Stavrinou, P. N.; Bradley, D. D. C.; Nelson, J. Nat. Mater. 2008, 7, 158
27. Mayer, A. C.; Toney, M. F.; Scully, S. R.; Rivnay, J.; Brabec, C. J.; Scharber, M.; Koppe, M.; Heeney, M.; Mcculloch, I.; Mcgehee, M. D. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1173
28. Rance, W. L.; Ferguson, A. J.; McCarthy-Ward, T.; Heeney, M.; Ginley, D. S.; Olson, D. C.; Rumbles, G.; Kopidakis, N. ACS Nano 2011, 5, 5635
29. Caruso, D.; Troisi, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 13498
30. Rivnay, J.; Mannsfeld, S. C. B.; Miller, C. E.; Salleo, A.; Toney, M. F. Chem. Rev. 2012, 10, 5488
31. Cheung, D. L.; Troisi, A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 20479
32. Kitaura, K.; Ikeo, E.; Asada, T.; Nakano, T.; Uebayasi, M. Chem. Phys. Lett. 1999, 313, 701
33. Rispens, M. T.; Brabec, C.; Sariciftci, N.; Hummelen, J. Chem. Commun. 2003, 2116
34. MacKenzie, R. C. I.; Frost, J. M.; Nelson, J. J. Chem. Phys. 2010, 132, 064904
35. Wöbkenberg, P. H.; Bradley, D. D. C.; Kronholm, D.; Hummelen, J. C.; Leeuw, D. M. d.; Cölle, M.; Anthopoulos, T. D. Synth. Met. 2008, 158, 468
36. Lenes, M.; Shelton, S.; Sieval, A.; Kronholm, D. F.; Hummelen, J. C.; Blom, P. W. M. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3002
37. Anthony, J. E.; Facchetti, A.; Heeney, M.; Marder, S. R.; Zhan, X. Adv. Mater. 2010, 22, 3876
38. Sharenko, A.; Proctor, C. M.; Van Der Poll, T. S.; Henson, Z. B.; Nguyen, T.-Q.; Bazan, G. C. Adv. Mater. 2013, 25, 4403
39. Rajaram, S.; Shivanna, R.; Kandappa, S. K.; Narayan, K. S. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 1
40. Dittmer, J.; Marseglia, E.; Friend, R. Adv. Mater. 2000, 12, 1270
41. Halls, J.; Friend, R. H. Synth. Met. 1997, 85, 1307
42. Holcombe, T. W.; Norton, J. E.; Rivnay, J.; Woo, C. H.; Goris, L.; Piliego, C.; Griffini, G.; Sellinger, A.; Bredas, J.-L.; Salleo, A.; Frechet, J. M. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12106
43. Gevaerts, V. S.; Koster, L. J. A.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 3252
44. Markov, D.; Amsterdam, E.; Blom, P.; Sieval, A.; Hummelen, J. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5266
45. Jamieson, F. C.; Domingo, E. B.; Mccarthy-Ward, T.; Heeney, M.; Stingelin, N.; Durrant, J. R. Chem. Sci. 2012, 3, 485
46. Barbara, P.; Meyer, T. J.; Ratner, M. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13148
47. Kwlatkowski, J. J.; Frost, J. M.; Nelson, J. Nano Lett. 2009, 9, 1085
48. Clarke, T. M.; Durrant, J. R. Chem. Rev. 2010, 110, 6736
49. Bartelt, J.; Beiley, Z.; Hoke, E. T.; Mateker, W. R.; Douglas, J. D.; Collins, B. A.; Tumbleston, J. R.; Graham, K. R.; Amassian, A.; Ade, H.; Frechet, J. M. J.; Toney, M. F.; McGehee, M. D. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 364
50. Ma, W.; Tumbleston, J. R.; Wang, M.; Gann, E.; Huang, F.; Ade, H. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 864
51. Chen, H.; Peet, J.; Hu, S.; Azoulay, J.; Bazan, G.; Dadmun, M. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 140
52. Collins, B. A.; Li, Z.; Tumbleston, J. R.; Gann, E.; Mcneill, C. R.; Ade, H. Adv. Energy Mater. 2012, 3, 65
53. Kaake, L. G.; Moses, D.; Heeger, A. J. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2264
54. Moses, D.; Wang, J.; Heeger, A.; Kirova, N.; Brazovski, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 13496
55. Miranda, P.; Moses, D.; Heeger, A. Phys. Rev. B 2001, 64, 081201
56. Vandewal, K.; Albrecht, S.; Hoke, E. T.; Graham, K. R.; Widmer, J.; Douglas, J. D.; Schubert, M.; Mateker, W. R.; Bloking, J. T.; Burkhard, G. F.; Sellinger, A.; Fréchet, J. M. J.; Amassian, A.; Riede, M. K.; Mcgehee, M. D.; Neher, D.; Salleo, A. Nat. Mater. 2013, 12, 1
57. Lee, J.; Vandewal, K.; Yost, S. R.; Bahlke, M. E.; Goris, L.; Baldo, M. A.; Manca, J. V.; Van Voorhis, T. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11878
58. Drori, T.; Sheng, C. X.; Ndobe, A.; Singh, S.; Holt, J.; Vardeny, Z. V. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 037401
59. Clark, J.; Nelson, T.; Tretiak, S.; Cirmi, G.; Lanzani, G. Nat. Phys. 2012, 8, 225
60. Vandewal, K.; Tvingstedt, K.; Gadisa, A.; Inganas, O.; Manca, J. V. Phys. Rev. B 2010, 81, 125204
61. Fonseca Guerra, C.; Snijders, J. G.; te Velde, G.; Baerends, E. J. Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 391
62. te Velde, G.; Bickelhaupt, F. M.; van Gisbergen, S. J. A.; Fonseca Guerra, C.; Baerends, E. J.; Snijders, J. G.; Ziegler, T. J. Comput. Chem. 2001, 22, 931
63. Grimme, S.; Antony, J.; Ehrlich, S.; Krieg, H. J. Chem. Phys. 2010, 132, 154104
64. Dimitrov, S.; Nielsen, C.; Shoaee, S.; Tuladhar, P. S.; Du, J.; McCulloch, I.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 140