On the efficiency of charge transfer state splitting in polymer:fullerene solar cells

Advanced Materials

Volumn 26, Issue 16, 2014, Pages 2533-2539

  Albrecht, Steve ^a   Vandewal, Koen ^b,c   Tumbleston, John R ^d   Fischer, Florian S U ^e   Douglas, Jessica D ^f   Fréchet, Jean M J ^f   Ludwigs, Sabine ^e   Ade, Harald ^d   Salleo, Alberto ^b   Neher, Dieter ^a  

^a UNIVERSITY OF POTSDAM   (Germany)

^b Stanford University   (United States)

^c DRESDEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

^d NORTH CAROLINA STATE UNIVERSITY   (United States)

^e UNIVERSITY OF STUTTGART   (Germany)

^f UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

charge generation; charge transfer states; driving force; excess energy; geminate recombination; morphology; organic solar cells; spectroelectrochemistry

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; FULLERENES; MORPHOLOGY; POLYMER BLENDS; SOLAR CELLS; SPECTROELECTROCHEMISTRY;

CHARGE GENERATION; CHARGE TRANSFER STATE; DRIVING FORCES; EXCESS ENERGY; GEMINATE RECOMBINATION; ORGANIC SOLAR CELL;

EXCITED STATES;

EID: 84899122026     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201305283     Document Type: Article

References (46)

1. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, Prog. Photovolt. Res. Appl. 2013, 21, 827-837.
2. E. T. Hoke, K. Vandewal, J. A. Bartelt, W. R. Mateker, J. D. Douglas, R. Noriega, K. R. Graham, J. M. J. Fréchet, A. Salleo, M. D. McGehee, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 220-230.
3. A. K. K. Kyaw, D. H. Wang, V. Gupta, J. Zhang, S. Chand, G. C. Bazan, A. J. Heeger, Adv. Mater. 2013, 25, 2397-2402.
4. X. Guo, N. Zhou, S. J. Lou, J. Smith, D. B. Tice, J. W. Hennek, R. P. Ortiz, J. T. L. Navarrete, S. Li, J. Strzalka, L. X. Chen, R. P. H. Chang, A. Facchetti, T. J. Marks, Nat. Photon. 2013, 7, 825-833.
5. J. Kniepert, M. Schubert, J. C. Blakesley, D. Neher, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 700-705.
6. D. Credgington, F. C. Jamieson, B. Walker, T.-Q. Nguyen, J. R. Durrant, Adv. Mater. 2012, 24, 2135-2141.
7. S. Albrecht, S. Janietz, W. Schindler, J. Frisch, J. Kurpiers, J. Kniepert, S. Inal, P. Pingel, K. Fostiropoulos, N. Koch, D. Neher, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14932-14944.
8. M. Mingebach, S. Walter, V. Dyakonov, C. Deibel, Appl. Phys. Lett. 2012, 100.
9. P. W. M. Blom, V. D. Mihailetchi, L. J. A. Koster, D. E. Markov, Adv. Mater. 2007, 19, 1551-1566.
10. N. S. Sariciftci, L. Smilowitz, A. J. Heeger, F. Wudl, Science 1992, 258, 1474-1476.
11. J. Behrends, A. Sperlich, A. Schnegg, T. Biskup, C. Teutloff, K. Lips, V. Dyakonov, R. Bittl, Phys. Rev. B 2012, 85, 125206.
12. J. Lee, K. Vandewal, S. R. Yost, M. E. Bahlke, L. Goris, M. A. Baldo, J. V. Manca, T. V. Voorhis, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11878-11880.
13. M. Presselt, F. Herrmann, S. Shokhovets, H. Hoppe, E. Runge, G. Gobsch, Chem. Phys. Lett. 2012, 542, 70-73.
14. K. Vandewal, K. Tvingstedt, A. Gadisa, O. Inganas, J. V. Manca, Nat. Mater. 2009, 8, 904-909.
15. T. Clarke, A. Ballantyne, F. Jamieson, C. Brabec, J. Nelson, J. Durrant, Chem. Comm. 2009, 0, 89-91.
16. D. C. Coffey, B. W. Larson, A. W. Hains, J. B. Whitaker, N. Kopidakis, O. V. Boltalina, S. H. Strauss, G. Rumbles, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 8916-8923.
17. H. Ohkita, S. Cook, Y. Astuti, W. Duffy, S. Tierney, W. Zhang, M. Heeney, I. McCulloch, J. Nelson, D. D. C. Bradley, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3030-3042.
18. S. Shoaee, S. Subramaniyan, H. Xin, C. Keiderling, P. S. Tuladhar, F. Jamieson, S. A. Jenekhe, J. R. Durrant, Adv. Funct. Mater. 2013, DOI: 10.1002/adfm.201203148.
19. A. A. Bakulin, A. Rao, V. G. Pavelyev, P. H. M. van Loosdrecht, M. S. Pshenichnikov, D. Niedzialek, J. Cornil, D. Beljonne, R. H. Friend, Science 2012, 335, 1340-1344.
20. I. A. Howard, R. Mauer, M. Meister, F. Laquai, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14866-14876.
21. G. Grancini, M. Maiuri, D. Fazzi, A. Petrozza, H. J. Egelhaaf, D. Brida, G. Cerullo, G. Lanzani, Nat. Mater. 2013, 12, 29-33.
22. S. D. Dimitrov, A. A. Bakulin, C. B. Nielsen, B. C. Schroeder, J. Du, H. Bronstein, I. McCulloch, R. H. Friend, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18189-18192.
23. T. G. J. van der Hofstad, D. Di Nuzzo, M. van den Berg, R. A. J. Janssen, S. C. J. Meskers, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1095-1099.
24. K. Vandewal, S. Albrecht, E. T. Hoke, K. R. Graham, J. Widmer, J. D. Douglas, M. Schubert, W. R. Mateker, J. T. Bloking, G. F. Burkhard, Nature Mater. 2014, 13, 63-68.
25. K. Vandewal, K. Tvingstedt, A. Gadisa, O. Inganas, J. V. Manca, Phys. Rev. B 2010, 81.
26. M. A. Faist, T. Kirchartz, W. Gong, R. S. Ashraf, I. McCulloch, J. C. de Mello, N. J. Ekins-Daukes, D. D. C. Bradley, J. Nelson, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 685-692.
27. Z.-L. Guan, J. B. Kim, H. Wang, C. Jaye, D. A. Fischer, Y.-L. Loo, A. Kahn, Org. Electron. 2010, 11, 1779-1785.
28. F. Etzold, I. A. Howard, N. Forler, D. M. Cho, M. Meister, H. Mangold, J. Shu, M. R. Hansen, K. Mullen, F. Laquai, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10569-10583.
29. A. A. Paraecattil, S. Beaupré, M. Leclerc, J.-E. Moser, N. Banerji, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 2952-2958.
30. B. A. Collins, J. R. Tumbleston, H. Ade, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 3135-3145.
31. W. Ma, J. R. Tumbleston, M. Wang, E. Gann, F. Huang, H. Ade, Adv. En. Mater. 2013, 3, 864-872.
32. B. A. Collins, Z. Li, J. R. Tumbleston, E. Gann, C. R. McNeill, H. Ade, Adv. Ener. Mater. 2013, 3, 65-74.
33. B. A. Collins, J. E. Cochran, H. Yan, E. Gann, C. Hub, R. Fink, C. Wang, T. Schuettfort, C. R. McNeill, M. L. Chabinyc, H. Ade, Nat. Mater. 2012, 11, 536-543.
34. M. A. Faist, S. Shoaee, S. Tuladhar, G. F. A. Dibb, S. Foster, W. Gong, T. Kirchartz, D. D. C. Bradley, J. R. Durrant, J. Nelson, Adv. Ener. Mater. 2013, 3, 744-752.
35. H. Azimi, D. Fournier, M. Wirix, E. Dobrocka, T. Ameri, F. Machui, S. Rodman, G. Dennler, M. C. Scharber, K. Hingerl, J. Loos, C. J. Brabec, M. Morana, Org. Electron. 2012, 13, 1315-1321.
36. F. C. Jamieson, E. B. Domingo, T. McCarthy-Ward, M. Heeney, N. Stingelin, J. R. Durrant, Chemical Science 2012, 3, 485-492.
37. a) C. Geskes, J. Heinze, J. Electroanal. Chem. 1996, 418, 167-173
38. b) S. M. Link, M. Scheuble, M. Goll, E. Muks, A. Ruff, A. Hoffmann, T. V. Richter, J. T. Lopez Navarrete, M. C. Ruiz Delgado, S. Ludwigs, Langmuir 2013, 29, 15463.
39. Y. S. Huang, S. Westenhoff, I. Avilov, P. Sreearunothai, J. M. Hodgkiss, C. Deleener, R. H. Friend, D. Beljonne, Nat. Mater. 2008, 7, 483-489.
40. C. Piliego, T. W. Holcombe, J. D. Douglas, C. H. Woo, P. M. Beaujuge, J. M. J. Fréchet, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7595-7597.
41. G. Gritzner, J. Kuta, Pure Appl. Chem. 1984, 56, 461-466.
42. J. Pommerehne, H. Vestweber, W. Guss, R. F. Mahrt, H. Bässler, M. Porsch, J. Daub, Adv. Mater. 1995, 7, 551-554.
43. S. Albrecht, S. Schäfer, I. Lange, S. Yilmaz, I. Dumsch, S. Allard, U. Scherf, A. Hertwig, D. Neher, Org. Electron. 2012, 13, 615-622.
44. E. Gann, A. T. Young, B. A. Collins, H. Yan, J. Nasiatka, H. A. Padmore, H. Ade, A. Hexemer, C. Wang, Rev. Sci. Instrum. 2012, 83, 045110.
45. A. L. D. Kilcoyne, T. Tyliszczak, W. F. Steele, S. Fakra, P. Hitchcock, K. Franck, E. Anderson, B. Harteneck, E. G. Rightor, G. E. Mitchell, A. P. Hitchcock, L. Yang, T. Warwick, H. Ade, J. Synchrot. Radiat. 2003, 10, 125-136.
46. A. Hexemer, W. Bras, J. Glossinger, E. Schaible, E. Gann, R. Kirian, A. MacDowell, M. Church, B. Rude, H. Padmore, J. Phys. Conf. Ser. 2010, 247, 012007.