High polymer/fullerene ratio realized in efficient polymer solar cells by tailoring of the polymer side-chains

Advanced Materials

Volumn 26, Issue 22, 2014, Pages 3624-3630

  Yuan, Jianyu ^a   Dong, Huilong ^a   Li, Ming ^a   Huang, Xiaodong ^a   Zhong, Jun ^a   Li, Youyong ^a   Ma, Wanli ^a  

^a SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

Author keywords

blend morphology; high polymer fullerene ratio; molecular design; polymer solar cells

Indexed keywords

CHAINS; SOLAR CELLS;

ADDITIVE CONCENTRATIONS; BLEND MORPHOLOGY; EFFECTIVE APPROACHES; ENVIRONMENT FRIENDLY; HIGH PERFORMANCE POLYMER SOLAR CELLS; HIGH POLYMER/FULLERENE RATIO; MOLECULAR DESIGN; POLYMER SOLAR CELLS;

POLYMERS;

EID: 84902108761     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201305577     Document Type: Article

References (60)

1. a) G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science 1995, 270, 1789
2. b) Y.-J. Cheng, S.-H. Yang, C.-S. Hsu, Chem. Rev. 2009, 109, 5868
3. c) T. D. Nielsen, C. Cruickshank, S. Foged, J. Thorsen, F. C. Krebs, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 94, 1553
4. d) H. Zhou, L. Yang, W. You, Macromolecules 2012, 45, 607
5. e) Y. F. Li, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 723.
6. a) C. M. Amb, S. Chen, K. R. Graham, J. Subbiah, C. E. Small, F. So, J. R. Reynolds, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10062
7. b) S. C. Price, A. C. Stuart, L. Yang, H. Zhou, W. You, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4625
8. c) T.-Y. Chu, J. Lu, S. Beaupré, Y. Zhang, J.-R. m. Pouliot, S. Wakim, J. Zhou, M. Leclerc, Z. Li, J. Ding, Y. Tao, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4250
9. e) Y. Huang, X. Guo, F. Liu, L. Huo, Y. Chen, T. P. Russell, C. C. Han, Y. Li, J. Hou, Adv. Mater. 2012, 23, 4636.
10. a) L. Dou, J. You, J. Yang, C.-C. Chen, Y. He, S. Murase, T. Moriarty, K. Emery, G. Li, Y. Yang, Nat. Photonics 2012, 6, 180
11. b) 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.
12. a) 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
13. b) 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
14. c) Z. He, C. Zhong, S. Su, M. Xu, H. Wu, Y. Cao, Nat. Photonics 2012, 6, 591
15. d) Y.-X. Xu, C.-C. Chueh, H.-L. Yip, F.-Z. Ding, Y.-X. Li, C.-Z. Li, X. Li, W.-C. Chen, A. K. Y. Jen, Adv. Mater. 2012, 24, 6356.
16. a) J. M. Warman, M. P. de Haas, T. D. Anthopoulos, D. M. de Leeuw, Adv. Mater. 2006, 18, 2294
17. b) W. Y. Huang, P. T. Huang, Y. K. Han, C. C. Lee, T. L. Hsieh, M. Y. Chang, Macromolecules 2008, 41, 7485
18. c) T. Agostinelli, S. Lilliu, J. G. Labram, M. C.-Quiles, M. Hampton, E. Pires, J. Rawle, O. Bikondoa, D. D. C. Bradley, T. D. Anthopoulos, J. Nelson, J. E. Macdonald, Adv. Funt. Mater. 2011, 21, 1701.
19. A. C. Mayer, M. F. Toney, S. R. Scully, J. Rivnay, C. J. Brabec, M. Scharber, M. Koppe, M. Heeney, I. McCulloch, M. D. McGehee, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1173.
20. N. C. Miller, E. Cho, M. J. N. Junk, R. Gysel, C. Risko, D. Kim, S. Sweetnam, C. E. Miller, L. J. Richter, R. J. Kline, M. Heeney, I. McCulloch, A. Amassian, D. Acevedo-Feliz, C. Knox, M. R. Hansen, D. Dudenko, B. F. Chmelka, M. F. Toney, J.-L. Brédas, M. D. McGehee, Adv. Mater. 2012, 24, 6071.
21. a) Y. Zhang, S. K. Hau, H.-L. Yip, Y. Sun, O. Acton, A. K.-Y. Jen, Chem. Mater. 2010, 22, 2696
22. b) G. Zhang, Y. Fu, Q. Zhang, Z. Xie, Chem. Commun. 2010, 46, 4997
23. c) Y. Zou, A. Najari, P. Berrouard, S. Beaupré, B. B. Réda Aïch, Y. Tao, M. Leclerc, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5330
24. d) 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
25. e) 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. 2012, 3, 220
26. f) J. A. Bartelt, Z. M. Beiley, E. T. Hoke, W. R. Mateker, J. D. Douglas, B. A. Collins, J. R. Tumbleston, K. R. Graham, A. Amassian, H. Ade, J. M. J. Fréchet, M. F. Toney, M. D. McGehee, Adv. Energy Mater. 2012, 3, 364.
27. a) L. Huo, J. Hou, S. Zhang, H.-Y. Chen, Y. Yang, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 1500
28. b) L. J. Huo, S. Q. Zhang, X. Guo, F. Xu, Y. F. Li, J. H. Hou, Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 9697
29. c) R. Duan, L. Ye, X. Guo, Y. Huang, P. Wang, S. Zhang, J. Zhang, L. Huo, J. Hou, Macromolecules 2012, 45, 3032
30. d) M. Wang, X. Hu, P. Liu, W. Li, X. Gong, F. Huang, Y. Cao, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9638
31. e) J. Yuan, X. Huang, F. Zhang, J. Lu, Z. Zhai, C. Di, Z. Jiang, W. Ma, J. Mater. Chem. 2012, 22, 22734
32. f) J. Yuan, Z. Zhai, H. Dong, J. Li, Z. Jiang, Y. Li, W. Ma, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 885.
33. D. Qian, W. Ma, Z. Li, X. Guo, S. Zhang, L. Ye, H. Ade, Z. Tan, J. Hou, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8464.
34. B.-G. Kim, X. Ma, C. Chen, Y. Ie, E. W. Coir, H. Hashemi, Y. Aso, P. F. Green, J. Kieffer, J. Kim, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 439.
35. a) J. K. Lee, W. L. Ma, C. J. Brabec, J. S. Moon, J. Y. Kim, K. Lee, G. C. Bazan, A. J. Heeger, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619
36. b) S. J. Lou, J. M. Szarko, T. Xu, L. Yu, T. J. Marks, L. X. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20661
37. c) X. Guo, C. Cui, M. Zhang, L. Huo, Y. Huang, J. Hou, Y. Li, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7943
38. d) Y. Gu, C. Wang, T. P. Russell, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 683.
39. Y. Sun, G. C. Welch, W. L. Leong, C. J. Takacs, G. C. Bazan, A. J. Heeger, Nat. Mater. 2012, 11, 44.
40. W. Ma, C. Yang, X. Gong, K. Lee, A. J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1617.
41. a) C. Melzer, E. J. Koop, V. D. Mihailetchi, P. W. M. Blom, Adv. Funct. Mater. 2004, 14. 865
42. b) V. D. Mihailetchi, L. J. A. Koster, P. W. M. Blom, C. Melzer, B. de Boer, J. K. J. van Duren, R. A. J. Janssen, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 795
43. c) S. M. Tuladhar, D. Poplavskyy, S. A. Choulis, J. R. Durrant, D. D. C. Bradley, J. Nelson, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1171.
44. W. Ma, L. Ye, S. Zhang, J. Hou, H. Ade, J. Mater. Chem. C 2013, 1, 5023.
45. a) N. D. Treat, M. A. Brady, G. Smith, M. F. Toney, E. J. Kramer, C. J. Hawker, M. L. Chabinyc, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 82
46. b) N. D. Treat, A. V. Christopher, J. Takacs, N. Batara, M. Al-Hashimi, M. J. Heeney, A. J. Heeger, F. Wudl, C. J. Hawker, M. L. Chabinyc, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15869
47. c) B. A. Collins, E. Gann, L. Guignard, X. He, C. R. McNeill, H. Ade, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3160
48. d) B. A. Collins, J. R. Tumbleston, H. Ade, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 3135
49. e) B. A. Collins, Z. Li, J. R. Tumbleston, E. Gann, C. R. McNeill, H. Ade, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 65
50. f) W. Yin, M. Dadmunet, ACS Nano 2011, 5, 4756
51. g) D. R. Kozub, K. Vakhshouri, L. M. Orme, C. Wang, A. Hexemer, E. D. Gomez, Macromolecules 2011, 44, 5722
52. h) Y. Sun, S. C. Chien, H. L. Yip, K. S. Chen, Y. Zhang, J. A. Davies, F. C. Chen, B. Lin, A. K.-Y. Jen, J. Mater. Chem. 2012, 22, 5587.
53. a) C. J. Brabec, M. Heeney, I. McCulloch, J. Nelson, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 1185
54. b) J. E. Slota, X. He, W. T. S. Huck, Nano Today 2010, 5, 231
55. c) J. S. Kim, Y. Lee, J. H. Lee, J. H. Park, J. K. Kim, K. Cho, Adv. Mater. 2010, 22, 1355.
56. J. Rivnay, S. C. Mannsfeld, C. E. Miller, A. Salleo, M. F. Toney, Chem. Rev. 2012, 112, 5488.
57. J. D. Yuen, F. Wudl, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 392.
58. a) E. Verploegen, R. Mondal, C. J. Bettinger, S. Sok, M. F. Toney, Z. Bao, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3519
59. b) M. Casalegno, S. Zanardi, F. Frigerio, R. Po, C. Carbonera, G. Marra, T. Nicolini, G. Raos, S. V. Meille, Chem. Commun. 2013, 49, 4525.
60. J. Yuan, Y. Zang, H. Dong, G. Liu, C. Di, Y. Li, W. Ma, Poly. Chem. 2013, 4, 4199.