Complete demonstration of the valence electronic structure inside a practical organic solar cell probed by low energy photoemission

Advanced Energy Materials

Volumn 4, Issue 7, 2014, Pages

  Nakayama, Yasuo ^a   Nguyen, Thanh Luan ^a   Ozawa, Yusuke ^a   Machida, Shin'Ichi ^a   Sato, Tomoya ^a   Tokairin, Hiroshi ^b   Noguchi, Yutaka ^a   Ishii, Hisao ^a  

^a CHIBA UNIVERSITY   (Japan)

^b IDEMITSU KOSAN CO LTD   (Japan)

Author keywords

bathocuproine; copper phthalocyanine; gap states; organic solar cells; ultraviolet photoelectron spectroscopy

Indexed keywords

ELECTRONIC STRUCTURE; FIELD EFFECT TRANSISTORS; MOLECULAR ORBITALS; ULTRAVIOLET PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

BATHOCUPROINE; COPPER PHTHALOCYANINE; ELECTROSTATIC POTENTIAL DISTRIBUTION; GAP STATE; ORGANIC PHOTOVOLTAIC DEVICES; ORGANIC SOLAR CELL; PHOTOELECTRON YIELD SPECTROSCOPY; VALENCE ELECTRONIC STRUCTURE;

SOLAR CELLS;

EID: 84900470913     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201301354     Document Type: Article

References (62)

1. C. Tang, Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183.
2. M. Hiramoto, H. Fujiwara, M. Yokoyama, Appl. Phys. Lett. 1991, 58, 1062.
3. G. Yu, J. Gao, J. Hummelen, Science 1995, 270, 1789.
4. J. J. M. Halls, C. A. Walsh, N. C. Greenham, E. A. Marseglia, R. H. Friend, S. C. Moratti, A. B. Holmes, Nature 1995, 376, 498.
5. C. J. Brabec, A. Cravino, D. Meissner, N. S. Sariciftci, T. Fromherz, M. T. Rispens, L. Sanchez, J. C. Hummelen, Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 374.
6. M. C. Scharber, D. Mühlbacher, M. Koppe, P. Denk, C. Waldauf, A. J. Heeger, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2006, 18, 789.
7. B. Rand, D. Burk, S. Forrest, Phys. Rev. B 2007, 75, 115327.
8. J. Wagner, M. Gruber, A. Wilke, Y. Tanaka, K. Topczak, A. Steindamm, U. Hörmann, A. Opitz, Y. Nakayama, H. Ishii, J. Pflaum, N. Koch, W. Brütting, J. Appl. Phys. 2012, 111, 054509.
9. G. A. MacDonald, P. A. Veneman, D. Placencia, N. R. Armstrong, ACS Nano 2012, 6, 9623.
10. R. M. Cook, L.-J. Pegg, S. L. Kinnear, O. S. Hutter, R. J. H. Morris, R. A. Hatton, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 440.
11. D. Cheyns, J. Poortmans, P. Heremans, C. Deibel, S. Verlaak, B. Rand, J. Genoe, Phys. Rev. B 2008, 77, 165332.
12. Y. Noguchi, H. Lim, T. Isoshima, E. Ito, M. Hara, W. W. Chin, J. W. Han, H. Kinjo, Y. Ozawa, Y. Nakayama, H. Ishii, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 203306.
13. P. Peumans, V. Bulovic̈, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 2650.
14. Q. L. Song, F. Y. Li, H. Yang, H. R. Wu, X. Z. Wang, W. Zhou, J. M. Zhao, X. M. Ding, C. H. Huang, X. Y. Hou, Chem. Phys. Lett. 2005, 416, 42.
15. Z. R. Hong, Z. H. Huang, X. T. Zeng, Chem. Phys. Lett. 2006, 425, 62.
16. M. Y. Chan, C. S. Lee, S. L. Lai, M. K. Fung, F. L. Wong, H. Y. Sun, K. M. Lau, S. T. Lee, J. Appl. Phys. 2006, 100, 094506.
17. P. Peumans, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 126.
18. T. Sakurai, S. Toyoshima, H. Kitazume, S. Masuda, H. Kato, K. Akimoto, J. Appl. Phys. 2010, 107, 043707.
19. S. Wang, T. Sakurai, R. Kuroda, K. Akimoto, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 243301.
20. H. Gommans, B. Verreet, B. P. Rand, R. Muller, J. Poortmans, P. Heremans, J. Genoe, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3686.
21. J. X. Tang, Y. C. Zhou, Z. T. Liu, C. S. Lee, S. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 043512.
22. E. L. Ratcliff, B. Zacher, N. R. Armstrong, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1337.
23. T. Oida, K. Harafuji, Jpn. J. Appl. Phys. 2012, 51, 091601.
24. K. Akaike, Y. Kubozono, Org. Electron. 2013, 14, 1.
25. G. H. Jung, J.-L. Lee, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 3034.
26. H. Ishii, K. Sugiyama, E. Ito, K. Seki, Adv. Mater. 1999, 11, 605.
27. I. G. Hill, D. Milliron, J. Schwartz, A. Kahn, Appl. Surf. Sci. 2000, 166, 354.
28. N. Koch, ChemPhysChem 2007, 8, 1438.
29. N. Ueno, S. Kera, Prog. Surf. Sci. 2008, 83, 490.
30. N. R. Armstrong, W. Wang, D. M. Alloway, D. Placencia, E. Ratcliff, M. Brumbach, Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 717.
31. Y. Gao, Mater. Sci. Eng. R Rep. 2010, 68, 39.
32. N. Hayashi, H. Ishii, Y. Ouchi, K. Seki, J. Appl. Phys. 2002, 92, 3784.
33. S. Machida, Y. Ozawa, J. Takahashi, H. Tokairin, Y. Nakayama, H. Ishii, Appl. Phys. Express 2013, 6, 025801.
34. Y. Nakayama, S. Machida, Y. Miyazaki, T. Nishi, Y. Noguchi, H. Ishii, Org. Electron. 2012, 13, 2850.
35. O. V. Molodtsova, M. Knupfer, J. Appl. Phys. 2006, 99, 053704.
36. E. Ito, Y. Washizu, N. Hayashi, H. Ishii, N. Matsuie, K. Tsuboi, Y. Ouchi, Y. Harima, K. Yamashita, K. Seki, J. Appl. Phys. 2002, 92, 7306.
37. Y. Noguchi, Y. Miyazaki, Y. Tanaka, N. Sato, Y. Nakayama, T. D. Schmidt, W. Brütting, H. Ishii, J. Appl. Phys. 2012, 111, 114508.
38. I. G. Hill, A. Kahn, J. Appl. Phys. 1999, 86, 4515.
39. D. V. Lang, X. Chi, T. Siegrist, A. M. Sergent, A. P. Ramirez, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 086802.
40. W. L. Kalb, S. Haas, C. Krellner, T. Mathis, B. Batlogg, Phys. Rev. B 2010, 81, 155315.
41. T. Sueyoshi, H. Fukagawa, M. Ono, S. Kera, N. Ueno, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 183303.
42. T. Sueyoshi, H. Kakuta, M. Ono, K. Sakamoto, S. Kera, N. Ueno, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 093303.
43. F. Bussolotti, S. Kera, K. Kudo, A. Kahn, N. Ueno, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 267602.
44. G. Paasch, H. Peisert, M. Knupfer, J. Fink, S. Scheinert, J. Appl. Phys. 2003, 93, 6084.
45. R. W. Lof, M. A. van Veenendaal, B. Koopmans, H. T. Jonkman, G. A. Sawatzky, Phys. Rev. Lett. 1992, 68, 3924.
46. I. G. Hill, A. Kahn, Chem. Phys. Lett. 2000, 327, 181.
47. C. K. Chan, E.-G. Kim, J.-L. Brédas, A. Kahn, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 831.
48. P. I. Djurovich, E. I. Mayo, S. R. Forrest, M. E. Thompson, Org. Electron. 2009, 10, 515.
49. H. Yamane, Y. Yabuuchi, H. Fukagawa, S. Kera, K. K. Okudaira, N. Ueno, J. Appl. Phys. 2006, 99, 093705.
50. I. Irfan, S. Graber, F. So, Y. Gao, Org. Electron. 2012, 13, 2028.
51. H. Vázquez, F. Flores, R. Oszwaldowski, J. Ortega, R. Pérez, A. Kahn, Appl. Surf. Sci. 2004, 234, 107.
52. N. Koch, A. Vollmer, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 162107.
53. S. Braun, W. Osikowicz, Y. Wang, W. Salaneck, Org. Electron. 2007, 8, 14.
54. S. Yogev, R. Matsubara, M. Nakamura, U. Zschieschang, H. Klauk, Y. Rosenwaks, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 036803.
55. Q. D. Yang, T.-W. Ng, M.-F. Lo, F. Y. Wang, N. B. Wong, C.-S. Lee, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 10982.
56. P. Würfel, Physics of Solar Cells: From Basic Principles to Advanced Concepts, Wiley-VCH, Weinheim, Germany 2009.
57. B. Kippelen, J.-L. Brédas, Energy Environ. Sci. 2009, 2, 251.
58. Y. Noguchi, N. Sato, Y. Miyazaki, Y. Nakayama, H. Ishii, Jpn. J. Appl. Phys. 2010, 49, 01AA01.
59. Y. Nakayama, S. Machida, D. Tsunami, Y. Kimura, M. Niwano, Y. Noguchi, H. Ishii, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 153306.
60. Y. Nakayama, S. Machida, T. Minari, K. Tsukagoshi, Y. Noguchi, H. Ishii, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 173305.
61. M. Kochi, Y. Harada, T. Hirooka, H. Inokuchi, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1970, 43, 2690.
62. E. O. Kane, Phys. Rev. 1962, 127, 131.