Enhancing photovoltaic performance of copolymers containing thiophene unit with D-A conjugated side chain by rational molecular design

Macromolecules

Volumn 46, Issue 24, 2013, Pages 9575-9586

  Shen, Ping ^a,b   Bin, Haijun ^a,b   Xiao, Lu ^a   Li, Yongfang ^a,c  

^a INSTITUTE OF CHEMISTRY   (China)

^b XIANGTAN UNIVERSITY   (China)

^c SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION PROPERTY; BULK HETEROJUNCTION; ENHANCED ABSORPTION; HIGH PERFORMANCE POLYMER SOLAR CELLS; OPTOELECTRONIC PROPERTIES; PHOTOVOLTAIC PERFORMANCE; PHOTOVOLTAIC PROPERTY; POWER CONVERSION EFFICIENCIES;

CHAINS; COPOLYMERS; HETEROJUNCTIONS; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; SOLAR CELLS; THIOPHENE;

CONJUGATED POLYMERS;

EID: 84897713907     PISSN: 00249297     EISSN: 15205835     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma401886a     Document Type: Article

References (76)

1. Chen, J.; Cao, Y. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1709
2. Cheng, Y.; Yang, S.; Hsu, C. Chem. Rev. 2009, 109, 5868
3. Boudreault, P.-L. T.; Najari, A.; Leclerc, M. Chem. Mater. 2011, 23, 456
4. Li, Y. F. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 723
5. Zhou, H.; Yang, L.; You, W. Macromolecules 2012, 45, 607
6. Son, H. J.; Carsten, B.; Jung, I. H.; Yu, L. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8158
7. Li, Y.; Zou, Y. Adv. Mater. 2008, 20, 2952
8. Hou, J.; Tan, Z.; Yan, Y.; He, Y.; Yang, C.; Li, Y. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4911
9. Zhang, Z.-G.; Zhang, S. Y.; Min, J.; Cui, C. H.; Zhang, J.; Li, Y. F. Macromolecules 2012, 45, 113
10. Huo, L.; Hou, J.; Zhang, S.; Chen, H.; Yang, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1500
11. Huo, L.; Zhang, S.; Guo, X.; Xu, F.; Li, Y.; Hou, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 9697
12. Wang, M.; Hu, X.; Liu, P.; Li, W.; Gong, X.; Huang, F.; Cao, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9638
13. 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
14. Duan, C.; Huang, F.; Cao, Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 10416
15. Zhang, Z.-G.; Wang, J. J. Mater. Chem. 2012, 22, 4178
16. Huang, F.; Chen, K. S.; Yip, H. L.; Hau, S. K.; Acton, O.; Zhang, Y.; Luo, J. D.; Jen, A. K.-Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13886
17. Duan, C. H.; Chen, K. S.; Huang, F.; Yip, H. L.; Liu, S. J.; Zhang, J.; Jen, A. K.; Cao, Y. Chem. Mater. 2010, 22, 6444
18. Zhang, Z. G.; Liu, Y. L.; Yang, Y.; Hou, K. Y.; Peng, B.; Zhao, G. J.; Zhang, M. J.; Guo, X.; Kang, E. T.; Li, Y. F. Macromolecules 2010, 43, 9376
19. Gu, Z. J.; Shen, P.; Tsang, S.-W.; Tao, Y.; Zhao, B.; Tang, P.; Nie, Y. J.; Fang, Y.; Tan, S. T. Chem. Commun. 2011, 47, 9381
20. Gu, Z.; Tang, P.; Zhao, B.; Luo, H.; Guo, X.; Chen, H.; Yu, G.; Liu, X.; Shen, P.; Tan, S. Macromolecules 2012, 45, 2359
21. Li, H.; Luo, H.; Cao, Z.; Gu, Z.; Shen, P.; Zhao, B.; Chen, H.; Yu, G.; Tan, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 22913
22. Gu, Z.; Deng, L.; Luo, H.; Guo, X.; Li, H.; Cao, Z.; Liu, X.; Li, X.; Huang, H.; Tan, Y.; Pei, Y.; Tan, S. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2012, 50, 3848
23. Tan, H.; Deng, X.; Yu, J.; Zhao, B.; Wang, Y.; Liu, Y.; Zhu, W.; Wu, H.; Cao, Y. Macromolecules 2013, 46, 113
24. Liu, X.; Huang, Y.; Cao, Z.; Weng, C.; Chen, C.; Tan, S. Polym. Chem. 2013, 4, 4737
25. Zhou, H.; Yang, L.; Stuart, A. C.; Price, S. C.; Liu, S.; You, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 2995
26. Price, S. C.; Stuart, A. C.; Yang, L. Q.; Zhou, H. X.; You, W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4625
27. Zhang, M. J.; Guo, X.; Li, Y. F. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 557
28. Zhang, M. J.; Guo, X.; Wang, X. C.; Wang, H. Q.; Li, Y. F. Chem. Mater. 2011, 23, 4264
29. Guo, X.; Zhang, M. J.; Tan, J. H.; Zhang, S. Q.; Huo, L. J.; Hu, W. P.; Li, Y. F.; Hou, J. H. Adv. Mater. 2012, 24, 6536
30. Small, C. E.; Chen, S.; Subbiah, J.; Amb, C. M.; Tsang, S.-W.; Lai, T.-H.; Reynolds, J. R.; So, F. Nat. Photonics 2012, 6, 115
31. You, J.; Dou, L.; Yoshimura, K.; Kato, T.; Ohya, K.; Moriarty, T.; Emery, K.; Chen, C.-C.; Gao, J.; Li, G.; Yang, Y. Nat. Commun. 2013, 4, 1446
32. Chen, H. C.; Chen, Y. H.; Liu, C. C.; Chien, Y. C.; Chou, S. W.; Chou, P. T. Chem. Mater. 2012, 24, 4766
33. Chu, T. Y.; Lu, J.; Beaupré, S.; Zhang, Y.; Pouliot, J. R.; Wakim, S.; Zhou, J.; Leclerc, M.; Li, Z.; Ding, J.; Tao, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4250
34. Dou, L.; Chang, W.-H.; Gao, J.; Chen, C.-C.; You, J.; Yang, Y. Adv. Mater. 2013, 25, 825
35. Cabanetos, C.; Labban, A. E.; Bartelt, J. A.; Douglas, J. D.; Mateker, W. R.; Frechet, J. M. J.; McGehee, M. D.; Beaujuge, P. M. J. Am. Chem. Soc. 2013, 134, 4656
36. Chen, H. Y.; Hou, J. H.; Zhang, S. Q.; Liang, Y. Y.; Yang, G. W.; Yang, Y.; Yu, L. P.; Wu, Y.; Li, G. Nat. Photonics 2009, 3, 649
37. Son, H. J.; Wang, W.; Xu, T.; Liang, Y. Y.; Wu, Y.; Li, G.; Yu, L. P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1885
38. Zhou, H. X.; Yang, L. Q.; Stuart, A. C.; Price, S. C.; Liu, S. B.; You, W. Angew. Chem. 2011, 123, 3051
39. Stuart, A. C.; Tumbleston, J. R.; Zhou, H. X.; Li, W. T.; Liu, S. B.; Ade, H.; You, W. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1806
40. Albrecht, S.; Janietz, S.; Schindler, W.; Frisch, J.; Kurpiers, J.; Kniepert, J.; Inal, S.; Pingel, P.; Fostiropoulos, K.; Koch, N.; Neher, D. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14932
41. Min, J.; Zhang, Z.-G.; Zhang, S. Y.; Li, Y. F. Chem. Mater. 2012, 24, 3247
42. Min, J.; Zhang, Z.-G.; Zhang, M. J.; Li, Y. F. Polym. Chem. 2013, 4, 1467
43. Zhou, E. J.; Yamakawa, S.; Tajima, K.; Yang, C. H.; Hashimoto, K. Chem. Mater. 2009, 21, 4055
44. Huo, L. J.; Hou, J. H.; Chen, H.-Y.; Zhang, S. Q.; Jiang, Y.; Chen, T. L.; Yang, Y. Macromolecules 2009, 42, 6564
45. 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, E242
46. Dou, L. T.; You, J. B.; Yang, J.; Chen, C. C.; He, Y. J.; Murase, S.; Moriarty, T.; Emery, K.; Li, G.; Yang, Y. Nat. Photon. 2012, 6, 180
47. Yiu, A. T.; Beaujuge, P. M.; Lee, O. P.; Woo, C. H.; Toney, M. F.; Fréchet, J. M. J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2180
48. Li, W.; Roelofs, W. S. C.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13787
49. Dou, L.; Chang, W.-H.; Gao, J.; Chen, C.-C.; You, J.; Yang, Y. Adv. Mater. 2013, 25, 825
50. Zhou, E.; Cong, J.; Hashimoto, K.; Tajima, K. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9756
51. Hou, J. H.; Chen, H. Y.; Zhang, S. Q.; Chen, R. I.; Yang, Y.; Wu, Y.; Li, G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15586
52. Zhang, G.; Fu, Y.; Qiu, L.; Xie, Z. Polymer 2012, 53, 4407
53. Li, J.; Ong, K.-H.; Sonar, P.; Lim, S.-L.; Ng, G.-M.; Wong, H.-K.; Tan, H.-S.; Chen, Z.-K. Polym. Chem. 2013, 4, 804
54. Li, Y.; Cao, Y.; Gao, J.; Wang, D.; Yu, G.; Heeger, A. J. Synth. Met. 1999, 99, 243
55. Pommerehne, J.; Vestweber, H.; Guss, W.; Mahrt, R. F.; Bassler, H.; Porsch, M.; Daub, J. Adv. Mater. 1995, 7, 551
56. Thompson, B. C.; Kim, Y. G.; Reynolds, J. R. Macromolecules 2005, 38, 5359
57. Scharber, M. C.; Mühbacher, D.; Koppe, M.; Denk, P.; Waldauf, C.; Heeger, A. J.; Brabec, C. J. Adv. Mater. 2006, 18, 789
58. He, Y. J.; Li, Y. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 1970
59. Kraabel, B.; McBranch, D.; Sariciftci, N. S.; Moses, D.; Heeger, A. J. J. Phys. Rev. B. 1994, 50, 18543
60. Vandewal, K.; Tvingstedt, K.; Gadisa, A.; Inganäs, O.; Manca, J. V. Nat. Mater. 2009, 8, 904
61. Kim, J. Y.; Qin, Y.; Stevens, D. M.; Ugurlu, O.; Kalihari, V.; Hillmyer, M. A.; Frisbie, C. D. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 10790
62. Veldman, D.; Ìpek, O.; Meskers, S. C. J.; Sweelssen, J.; Koetse, M. M.; Veenstra, S. C.; Kroon, J. M.; Bavel, S. S.; Loos, J.; Janssen, R. A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7721
63. Liu, X.; Wen, W.; Bazan, G. C. Adv. Mater. 2012, 24, 4505
64. Li, H.; Tang, H. W.; Li, L. G.; Xu, W. T.; Zhao, X. L.; Yang, X. N. J. Mater. Chem. 2011, 21, 6563
65. Nam, S.; Jang, J.; Cha, H.; Hwang, J.; An, T. K.; Park, S.; Park, C. E. J. Mater. Chem. 2012, 22, 5543
66. Wang, Q.; Zhou, Y.; Zheng, H.; Shi, J.; Li, C. Z.; Su, C. M. Q.; Wang, L.; Luo, C.; Hu, D. G.; Pei, J.; Wang, J.; Peng, J. B.; Cao, Y. Org. Electron. 2011, 12, 1858
67. Zhou, H.; Zhang, Y.; Seifter, J.; Collins, S. D.; Luo, C.; Bazan, G. C.; Nguyen, T.-Q.; Heeger, A. J. Adv. Mater. 2013, 25, 1646
68. Wang, Y.; Liu, Y.; Chen, S.; Peng, R.; Ge, Z. Chem. Mater. 2013, 25, 3196
69. Thompson, B. C.; Fréchet, J. M. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 58
70. Nam, S.; Chung, D. S.; Jang, J.; Kim, S. H.; Yang, C.; Kwon, S.-K.; Park, C. E. J. Electrochem. Soc. 2010, 157, H90
71. Mihailetchi, V. D.; Koster, L. J. A.; Blom, P. W. M.; Melzer, C.; de Boer, B.; van Duren, J. K. J.; Janssen, R. A. J. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 795
72. Zhang, Y.; Blom, P. W. M. Appl. Phys. Lett. 2011, 98
73. Yang, L.; Tumbleston, J. R.; Zhou, H.; Ade, H.; You, W. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 316
74. Fei, Z.; Shahid, M.; Yaacobi-Gross, N.; Rossbauer, S.; Zhong, H.; Watkins, S. E.; T. Anthopoulos, D.; Heeney, M. Chem. Commun. 2012, 48, 11130
75. Price, S. C.; Stuart, A. C.; Yang, L.; Zhou, H.; You, W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4625
76. Shen, P.; Tang, Y.; Jiang, S.; Chen, H.; Zheng, X.; Wang, X.; Zhao, B.; Tan, S. Org. Electron. 2011, 12, 125