Elucidating double aggregation mechanisms in the morphology optimization of diketopyrrolopyrrole-based narrow bandgap polymer solar cells

Advanced Materials

Volumn 26, Issue 19, 2014, Pages 3142-3147

  Gao, Jing ^a   Chen, Wei ^b,c   Dou, Letian ^a   Chen, Chun Chao ^a   Chang, Wei Hsuan ^a   Liu, Yongsheng ^a   Li, Gang ^a   Yang, Yang ^a  

^a University of California   (United States)

^b ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^c UNIVERSITY OF CHICAGO   (United States)

Author keywords

polymer aggregation; polymer crystallization; polymer solar cells; solution stage morphology; solvent mixtures

Indexed keywords

AGGREGATES; AMORPHOUS FILMS; MIXTURES; MORPHOLOGY; OPTIMIZATION; SOLAR CELLS; SOLVENTS;

AGGREGATION MECHANISM; NARROW BANDGAP POLYMERS; POLYMER AGGREGATIONS; POLYMER CRYSTALLIZATION; POLYMER SOLAR CELLS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; SOLVENT MIXTURE SYSTEMS; SOLVENT MIXTURES;

POLYMERS;

EID: 84901003370     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201305645     Document Type: Article

References (55)

1. J. You, C.-C. Chen, Z. Hong, K. Yoshimura, R. Xu, S. Ye, J. Gao, G. Li, Y. Yang, Adv. Mater. 2013, 25, 3973.
2. J. You, L. Dou, K. Yoshimura, T. Kato, K. Ohya, T. Moriarty, K. Emery, C.-C. Chen, J. Gao, G. Li, Y. Yang, Nat.Commun. 2013, 4, 1446.
3. L. Dou, C.-C. Chen, K. Yoshimura, W.-H. Chang, J. Gao, Y. Liu, E. Richard, Y. Yang, Macromolecules, 2013, 46, 3384.
4. a) Y. Liang, Z. Xu, J. Xia, S-T. Tsai, Y. Wu, G. Li, C. Ray, L. Yu, Adv. Mater. 2010, 22, E135
5. b) J. Gao, L. Dou, W. Chen, C.-C. Chen, X. Guo, J. You, B. Bob, W.-H. Chang, J. Strzalka, C. Wang, G. Li, Y. Yang, Adv. Energy Mater. 2013, DOI: 10.1002/aenm.201300739
6. c) W.-H. Chang, J. Gao, L. Dou, C.-C. Chen, Y. Liu, Y. Yang, Adv. Energy Mater. 2013, DOI: 10.1002/aenm.201300864.
7. H-Y. C. J. Hou, S. Zhang, Y. Liang, G. Yang, Y. Yang, L. Yu, Y. Wu, G. Li, Nat. Photonics 2009, 3, 649.
8. a) Y. Li, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 723
9. b) Y. He, H.-Y. Chen, J. Hou, Y. Li, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1377.
10. J. Peet, J. Y. Kim, N. E. Coates, W. L. Ma, D. Moses, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Nat. Mater. 2007, 6, 497.
11. W. Ma, C. Yang, X. Gong, K. Lee, A. J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1617.
12. G. Li, V. Shrotriya, Y. Yao, Y. Yang, J. Appl. Phys. 2005, 98, 043704.
13. F. Padinger, R. S. Rittberger, N. S. Sariciftci, Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 85.
14. V. Shrotriya, G. Li, Y. Yao, C.-W. Chu, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 073508.
15. G. Li, C.-W. Chu, V. Shrotriya, J. Huang, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 253503.
16. M. S. White, D. C. Olson, S. E. Shaheen, N. Kopidakis, D. S. Ginley, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 143517.
17. L. Dou, J. Gao, E. Richard, J. You, C.-C. Chen, K. C. Cha, Y. He, G. Li, Y. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10071.
18. a) C.-C. Chen, L. Dou, R. Zhu, C.-H. Chung, T.-B. Song, Y. B. Zheng, S. Hawks, G. Li, P. S. Weiss, Y. Yang, ACS Nano. 2012, 6, 7185
19. b) C.-C. Chen, L. Dou, J. Gao, W.-H. Chang, G. Li, Y. Yang, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2714.
20. L. Dou, W.-H. Chang, J. Gao, C.-C. Chen, J. You, Y. Yang, Adv. Mater. 2012, 25, 825.
21. J. C Bijleveld, A. P. Zoombelt, S. G. J. Mathijssen, M. M. Wienk, M. Turbiez, D. M. de leeuw, R. A. J. Janssen, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16616.
22. H. Bronstein, Z. Chen, R. S. Ashraf, W. Zhang, J. Du, J. R. Durrant, P. S. Tuladhar, K. Song, S. E. Watkins, Y. Geerts, M. M. Wienk, R. A. J. Janssen, T. Anthopoulos, H. Sirringhaus, M. Heeney, I. McCulloch, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3272.
23. R. C. Coffin, J. Peet, J. Rogers, G. C. Bazan, Nat. Chem. 2009, 1, 657.
24. G. Li, Y. Yao, H. Yang, V. Shrotriya, G. Yang, Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1636.
25. C.-W. Chu, H. Yang, W.-J. Hou, J. Huang, G. Li, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 103306.
26. F. Zhang, K. G. Jespersen, C. Björström, M. Svensson, M. R. Andersson, V. Sundström, K. Magnusson, E. Moons, A. Yartsev, O. Inganäs, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 667.
27. M. M. Wienk, M. Turbiez, J. Gilot, R. A. J. Janssen, Adv. Mater. 2008, 20, 2556.
28. J. K. Lee, W. L. Ma, C. J. Brabec, J. Yuen, J. S. Moon, J. Y. Kim, K. Lee, G. C. Bazan, A. J. Heeger, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619.
29. R. Qin, W. Li, C. Li, C. Du, C. Veit, H. Schleiermacher, M. Andersson, Z. Bo, Z. Liu, O. Inganas, U. Wuerfel, F. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14612.
30. Y. Yao, J. Hou, Z. Xu, G. Li, Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1783.
31. A. J. Moulé, K. Meerholz, Adv. Mater. 2008, 20, 240.
32. S. Berson, R. De Bettignies, S. Bailly, S. Guillerez, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1377.
33. P. J. Brown, D. S. Thomas, A. Kohler, J. S. Wilson, J. S. Kim, C. M. Ramsdale, H. Sirringhaus, R. H. Friend, Phys. Rev. B 2003, 67, 064203.
34. M. M. Bouman, E. E. Havinga, R. A. J. Janssen, E. W. Meijer, Mol. Cryst. Liq. Cryst. Sci. Technol., Sect. A. 1994, 256, 439.
35. J. C. Bijleveld, V. S. Gevaerts, D. D. Nuzzo, M. Turbiez, S. G. J. Mathijssen, D. M. de Leeuw, M. M. Wienk, R. A. J. Janssen, Adv. Mater. 2010, 22, E242.
36. K. Maturova, S. S. van Bavel, M. M. Wienk, R. A. J. Janssen, M. Kemerink, Nano. Lett. 2009, 9, 3033.
37. S. H. Park, A. Roy, S. Beaupre, S. Cho, N. Coates, J. S. Moon, D. Moses, M. Leclerc, K. Lee, A. J. Heeger, Nat. Photonics 2009, 3, 297.
38. W. Chen, M. P. Nikiforov, S. B. Darling, Energy Environ. Sci. 2012.
39. M. R. Hammond, R. J. Kline, A. A. Herzing, L. J. Richter, D. S. Germack, H.-W. Ro, C. L. Soles, D. A. Fischer, T. Xu, L. Yu, M. F. Toney, D. M. DeLongchamp, ACS Nano 2011, 5, 8248.
40. M.-Y. Chiu, U.-S. Jeng, C.-H. Su, K. S. Liang, K.-H. Wei, Adv. Mater. 2008, 20, 2573.
41. W. Chen, T. Xu, F. He, W. Wang, C. Wang, J. Strzalka, Y. Liu, J. Wen, D. J. Miller, J. Chen, K. Hong, L. Yu, S. B. Darling, Nano Lett. 2011, 11, 3707.
42. T. Erb, U. Zhokhavets, G. Gobsch, S. Raleva, B. Stühn, P. Schilinsky, C. Waldauf, C. J. Brabec, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1193.
43. S. J. Lou, J. M. Szarko, T. Xu, L. Yu, T. J. Marks, L. X. Chen, J. Am. Chem.Soc. 2011, 133, 20661.
44. D. Chen, A. Nakahara, D. Wei, D. Nordlund, T. P. Russell, Nano Lett. 2011, 11, 561.
45. S. K. Sinha, T. Freltoft, J. Kjems, in: Kinetics of Aggregation and Gelation, (Eds:, F. Family, D. P. Landau,), North Holland, Amsterdam, 1969, pp. 87-90.
46. a) S.-H. Chen, J. Teixeira, Phys. Rev. Lett. 1986, 57, 2583
47. b) J. Teixeira, J. Appl. Cryst. 1988, 21, 781.
48. a) S. A. Jenekhe, L. Lu, M. M. Alam, Macromolecules. 2001, 34, 7315
49. b) B. Boldrini, E. Cavalli, A. Painelli, F. Terenziani, J. Phys. Chem. A. 2002, 106, 6286
50. c) R. V. Pereira, A. P. G. Ferreira, M. H. Gehlen, J. Phys. Chem. A. 2005, 109, 5978
51. d) W. Liptay, Angew. Chem. Int. Ed. 1969, 8, 177.
52. T.-Q. Nguyen, V. Doan, B. J. Schwartz, J. Chem. Phys. 1999, 110, 4068.
53. J. Liu, Y. Shi, Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 1.
54. J. Teixeira, J. Appl. Cryst. 1988, 21, 781-785.
55. S. R. Kline, J. Appl. Cryst. 2006, 39, 895-900.