Linking vertical bulk-heterojunction composition and transient photocurrent dynamics in organic solar cells with solution-processed MoOx contact layers

Advanced Energy Materials

Volumn 4, Issue 5, 2014, Pages

  Tremolet De Villers, Bertrand J ^a   Mackenzie, Roderick C I ^b   Jasieniak, Jacek J ^c,d   Treat, Neil D ^a   Chabinyc, Michael L ^a  

^a University of California   (United States)

^b UNIVERSITY OF NOTTINGHAM   (United Kingdom)

^c UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^d CSIRO   (Australia)

Author keywords

drift diffusion; metal oxide; molybdenum oxide; organic solar cells; photocurrent dynamics; solution processing

Indexed keywords

DYNAMICS; EXTRACTION; FULLERENES; HETEROJUNCTIONS; MASS SPECTROMETRY; MOLYBDENUM OXIDE; MORPHOLOGY;

BULK-HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; DRIFT DIFFUSION; HIGH-TEMPERATURE ANNEALING; METAL OXIDES; ORGANIC SOLAR CELL; SECONDARY-ION MASS SPECTROSCOPY; SOLUTION-PROCESSING; TRANSIENT PHOTOCURRENTS;

SOLAR CELLS;

EID: 84897583302     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201301290     Document Type: Article

References (57)

1. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, Prog. Photovoltaic Res. Appl. 2012, 20, 12.
2. Y.-W. Su, S.-C. Lan, K.-H. Wei, Mater. Today 2012, 15, 554.
3. S. Chen, J. R. Manders, S.-W. Tsang, F. So, J. Mater. Chem. 2012, 22, 24202.
4. X. Bulliard, S.-G. Ihn, S. Yun, Y. Kim, D. Choi, J.-Y. Choi, M. Kim, M. Sim, J.-H. Park, W. Choi, K. Cho, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 4381.
5. K. H. Wong, K. Ananthanarayanan, J. Luther, P. Balaya, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 16346.
6. Z. Tan, D. Qian, W. Zhang, L. Li, Y. Ding, Q. Xu, F. Wang, Y. Li, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 657.
7. B. Dasgupta, W. P. Goh, Z. E. Ooi, L. M. Wong, C. Y. Jiang, Y. Ren, E. S. Tok, J. Pan, J. Zhang, S. Y. Chiam, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 9206.
8. K. X. Steirer, P. F. Ndione, N. E. Widjonarko, M. T. Lloyd, J. Meyer, E. L. Ratcliff, A. Kahn, N. R. Armstrong, C. J. Curtis, D. S. Ginley, J. J. Berry, D. C. Olson, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 813.
9. G. Williams, Q. Wang, H. Aziz, Adv. Funct. Mater. 2012, 23, 2239.
10. A. Turak, RSC Adv. 2013, 3, 6188.
11. S. A. Gevorgyan, M. V Madsen, H. F. Dam, M. Jrgensen, C. J. Fell, K. F. Anderson, B. C. Duck, A. Mescheloff, E. A. Katz, A. Elschner, R. Roesch, H. Hoppe, M. Hermenau, M. Riede, F. C. Krebs, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2013, 116, 187.
12. S. R. Hammond, J. Meyer, N. E. Widjonarko, P. F. Ndione, A. K. Sigdel, A. Garcia, A. Miedaner, M. T. Lloyd, A. Kahn, D. S. Ginley, J. J. Berry, D. C. Olson, J. Mater. Chem. 2012, 22, 3249.
13. J. J. Jasieniak, J. Seifter, J. Jo, T. Mates, A. J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2594.
14. K. Zilberberg, H. Gharbi, A. Behrendt, S. Trost, T. Riedl, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 1164.
15. T. Yang, M. Wang, Y. Cao, F. Huang, L. Huang, J. Peng, X. Gong, S. Z. D. Cheng, Y. Cao, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 523.
16. M. M. Voigt, R. C. I. Mackenzie, S. P. King, C. P. Yau, P. Atienzar, J. Dane, P. E. Keivanidis, I. Zadrazil, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2012, 105, 77.
17. B. J. Tremolet de Villers, C. J. Tassone, S. H. Tolbert, B. J. Schwartz, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18978.
18. J. Nelson, J. Kirkpatrick, P. Ravirajan, Phys. Rev. B 2004, 69, 035337.
19. M. Glatthaar, M. Riede, N. Keegan, K. Sylvester-Hvid, B. Zimmermann, M. Niggemann, A. Hinsch, A. Gombert, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 390.
20. P. Schilinsky, C. Waldauf, J. Hauch, C. J. Brabec, J. Appl. Phys. 2004, 95, 2816.
21. T. Kirchartz, B. E. Pieters, J. Kirkpatrick, U. Rau, J. Nelson, Phys. Rev. B 2011, 83, 115209.
22. R. A. Street, Phys. Rev. B 2011, 84, 75208.
23. R. C. I. MacKenzie, T. Kirchartz, G. F. A. Dibb, J. Nelson, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 9806.
24. M. Soldera, K. Taretto, T. Kirchartz, Phys. Status Solidi 2012, 209, 207.
25. R. A. Street, A. Krakaris, S. R. Cowan, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4608.
26. C. G. Shuttle, B. O'Regan, A. M. Ballantyne, J. Nelson, D. D. C. Bradley, J. de Mello, J. R. Durrant, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 93311.
27. R. C. I. MacKenzie, C. G. Shuttle, G. F. Dibb, N. Treat, E. von Hauff, M. J. Robb, C. J. Hawker, M. L. Chabinyc, J. Nelson, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 12407.
28. C. Deibel, A. Baumann, V. Dyakonov, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 163303.
29. G. Juska, K. Arlauskas, M. Viliunas, K. Genevicius, R. Osterbacka, H. Stubb, Phys. Rev. B 2000, 62, R16235.
30. A. J. Mozer, G. Dennler, N. S. Sariciftci, M. Westerling, A. Pivrikas, R. Osterbacka, G. Juska, Phys. Rev. B 2005, 72, 35210.
31. A. Pivrikas, N. S. Sariciftci, G. Juska, R. Osterbacka, Prog. Photovoltaics 2007, 15, 677.
32. C. G. Shuttle, N. D. Treat, J. D. Douglas, J. M. J. Fréchet, M. L. Chabinyc, Adv. Energy Mater. 2011, 2, 111.
33. Y. Roichman, N. Tessler, Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 1948.
34. C. R. McNeill, I. Hwang, N. C. Greenham, J. Appl. Phys. 2009, 106, 24507.
35. Z. Li, C. R. McNeill, J. Appl. Phys. 2011, 109, 74513.
36. Z. Li, F. Gao, N. C. Greenham, C. R. McNeill, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1419.
37. Z. Li, G. Lakhwani, N. C. Greenham, C. R. McNeill, J. Appl. Phys. 2013, 114, 34502.
38. C. M. Bjorstrom, A. Bernasik, J. Rysz, A. Budkowski, S. Nilsson, M. Svensson, M. R. Andersson, K. O. Magnusson, E. Moons, J. Phys. Condens. Matter 2005, 17, L529.
39. M. Campoy-Quiles, T. Ferenczi, T. Agostinelli, P. G. Etchegoin, Y. Kim, T. D. Anthopoulos, P. N. Stavrinou, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Nat. Mater. 2008, 7, 158.
40. Z. Xu, L.-M. Chen, G. Yang, C.-H. Huang, J. Hou, Y. Wu, G. Li, C.-S. Hsu, Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1227.
41. H. Wang, M. Shah, V. Ganesan, M. L. Chabinyc, Y.-L. Loo, Adv. Energy Mater. 2012, 1447.
42. J. J. Jasieniak, N. D. Treat, B. J. Tremolet de Villers, M. L. Chabinyc, unpublished.
43. 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.
44. W. Tress, A. Petrich, M. Hummert, M. Hein, K. Leo, M. Riede, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 63301.
45. D. Gupta, M. Bag, K. S. Narayan, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 93301.
46. B. Y. Finck, B. J. Schwartz, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 53306.
47. C. Deibel, T. Strobel, V. Dyakonov, Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 36402.
48. J. Kniepert, M. Schubert, J. C. Blakesley, D. Neher, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 700.
49. I. Hwang, C. R. McNeill, N. C. Greenham, J. Appl. Phys. 2009, 106, 24507.
50. J. Nelson, Phys. Rev. B 2003, 67, 155209.
51. C. Groves, N. C. Greenham, Phys. Rev. B 2008, 78, 155205.
52. M. Hilczer, M. Tachiya, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 6808.
53. L. J. A. Koster, V. D. Mihailetchi, P. W. M. Blom, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 52104.
54. A. Wagenpfahl, C. Deibel, V. Dyakonov, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2010, 16, 1759.
55. R. C. I. MacKenzie, C. G. Shuttle, M. L. Chabinyc, J. Nelson, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 662.
56. F. Deschler, D. Riedel, B. Ecker, E. von Hauff, E. Da Como, R. C. I. MacKenzie, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 764.
57. D. S. Germack, C. K. Chan, B. H. Hamadani, L. J. Richter, D. A. Fischer, D. J. Gundlach, D. M. DeLongchamp, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 233303.