Characterization of the polymer energy landscape in polymer:fullerene bulk heterojunctions with pure and mixed phases

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 40, 2014, Pages 14078-14088

  Sweetnam, Sean ^a   Graham, Kenneth R ^a,b   Ngongang Ndjawa, Guy O ^b   Heumüller, Thomas ^a   Bartelt, Jonathan A ^a   Burke, Timothy M ^a   Li, Wentao ^c   You, Wei ^c   Amassian, Aram ^b   McGehee, Michael D ^a  

^a Stanford University   (United States)

^b KING ABDULLAH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Saudi Arabia)

^c University of North Carolina at Chapel Hill   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BULK HETEROJUNCTION; MIXED PHASIS; POLYMER ENERGIES;

FULLERENE; POLYMER;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CYCLIC POTENTIOMETRY; ELECTRICAL EQUIPMENT; POLYMER SOLAR CELL; ULTRAVIOLET RADIATION; ULTRAVIOLET SPECTROSCOPY; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 84907919634     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja505463r     Document Type: Article

References (50)

1. Tang, C. W. Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183
2. Cruickshank, C. Toray develops polymer organic photovoltaic and acheives efficiency of 10.6%. The OSADirect Newsletter; cintelliq Limited: Cambridge, U.K.; http://www.osadirect.com/news/article/1055/ (accessed September 12, 2014).
3. Collins, B. A.; Gann, E.; Guignard, L.; He, X.; McNeill, C. R.; Ade, H. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3160
4. Collins, B. A.; Li, Z.; Tumbleston, J. R.; Gann, E.; McNeill, C. R.; Ade, H. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 65
5. Treat, N. D.; Brady, M. A.; Smith, G.; Toney, M. F.; Kramer, E. J.; Hawker, C. J.; Chabinyc, M. L. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 82
6. Mayer, A. C.; Toney, M. F.; Scully, S. R.; Rivnay, J.; Brabec, C. J.; Scharber, M.; Koppe, M.; Heeney, M.; McCulloch, I.; McGehee, M. D. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1173
7. Miller, N. C.; Cho, E.; Gysel, R.; Risko, C.; Coropceanu, V.; Miller, C. E.; Sweetnam, S.; Sellinger, A.; Heeney, M.; McCulloch, I.; Brédas, J.-L.; Toney, M. F.; McGehee, M. D. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1208
8. Cates, N. C.; Gysel, R.; Beiley, Z.; Miller, C. E.; Toney, M. F.; Heeney, M.; McCulloch, I.; McGehee, M. D. Nano Lett. 2009, 9, 4153
9. Bartelt, J. A.; Beiley, Z. M.; Hoke, E. T.; Mateker, W. R.; Douglas, J. D.; Collins, B. A.; Tumbleston, J. R.; Graham, K. R.; Amassian, A.; Ade, H.; Fréchet, J. M. J.; Toney, M. F.; McGehee, M. D. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 364
10. Jamieson, F. C.; Domingo, E. B.; McCarthy-Ward, T.; Heeney, M.; Stingelin, N.; Durrant, J. R. Chem. Sci. 2012, 3, 485
11. Shoaee, S.; Subramaniyan, S.; Xin, H.; Keiderling, C.; Tuladhar, P. S.; Jamieson, F.; Jenekhe, S. A.; Durrant, J. R. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 3286
12. Groves, C. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1546
13. Burke, T. M.; McGehee, M. D. Adv. Mater. 2014, 26, 1923
14. Noriega, R.; Rivnay, J.; Vandewal, K.; Koch, F. P. V; Stingelin, N.; Smith, P.; Toney, M. F.; Salleo, A. Nat. Mater. 2013, 12, 1038
15. Hwang, J.; Kim, E.; Liu, J.; Brédas, J.-L.; Duggal, A.; Kahn, A. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 1378
16. Mao, H. Y.; Bussolotti, F.; Qi, D.-C.; Wang, R.; Kera, S.; Ueno, N.; Wee, A. T. S.; Chen, W. Org. Electron. 2011, 12, 534
17. Guerrero, A.; Marchesi, L. F.; Boix, P. P.; Ruiz-Raga, S.; Ripolles-Sanchis, T.; Garcia-Belmonte, G.; Bisquert, J. ACS Nano 2012, 6, 3453
18. Fukagawa, H.; Yamane, H.; Kera, S.; Okudaira, K.; Ueno, N. Phys. Rev. B 2006, 73, 041302
19. Duhm, S.; Heimel, G.; Salzmann, I.; Glowatzki, H.; Johnson, R. L.; Vollmer, A.; Rabe, J. P.; Koch, N. Nat. Mater. 2008, 7, 326
20. Verlaak, S.; Beljonne, D.; Cheyns, D.; Rolin, C.; Linares, M.; Castet, F.; Cornil, J.; Heremans, P. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3809
21. Topham, B. J.; Kumar, M.; Soos, Z. G. Chem. Phys. Lett. 2010, 493, 251
22. Linares, M.; Beljonne, D.; Cornil, J.; Lancaster, K.; Brédas, J.-L.; Verlaak, S.; Mityashin, A.; Heremans, P.; Fuchs, A.; Lennartz, C.; Idé, J.; Méreau, R.; Aurel, P.; Ducasse, L.; Castet, F. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 3215
23. Monti, O. L. A. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 2342
24. Mothy, S.; Guillaume, M.; Idé, J.; Castet, F.; Ducasse, L.; Cornil, J.; Beljonne, D. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 2374
25. D'Avino, G.; Mothy, S.; Muccioli, L.; Zannoni, C.; Wang, L.; Cornil, J.; Beljonne, D.; Castet, F. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 12981
26. Ryno, S. M.; Risko, C.; Brédas, J.-L. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6421
27. Opitz, A.; Frisch, J.; Schlesinger, R.; Wilke, A.; Koch, N. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2013, 190, 12
28. Hoppe, H.; Sariciftci, N. S. J. Mater. Chem. 2006, 16, 45
29. Guan, Z.-L.; Kim, J. B.; Wang, H.; Jaye, C.; Fischer, D. A.; Loo, Y.-L.; Kahn, A. Org. Electron. 2010, 11, 1779
30. Guan, Z.-L.; Bok Kim, J.; Loo, Y.-L.; Kahn, A. J. Appl. Phys. 2011, 110, 043719
31. Watts, B.; Belcher, W. J.; Thomsen, L.; Ade, H.; Dastoor, P. C. Macromolecules 2009, 42, 8392
32. Kiel, J. W.; Eberle, A. P. R.; Mackay, M. E. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 168701
33. Parnell, A. J.; Cadby, A. J.; Mykhaylyk, O. O.; Dunbar, A. D. F.; Hopkinson, P. E.; Donald, A. M.; Jones, R. A. L. Macromolecules 2011, 44, 6503
34. Kozub, D. R.; Vakhshouri, K.; Orme, L. M.; Wang, C.; Hexemer, A.; Gomez, E. D. Macromolecules 2011, 44, 5722
35. He, X.; Collins, B. A.; Watts, B.; Ade, H.; McNeill, C. R. Small 2012, 8, 1920
36. Osikowicz, W.; de Jong, M. P.; Salaneck, W. R. Adv. Mater. 2007, 19, 4213
37. Braun, S.; Salaneck, W. R.; Fahlman, M. Adv. Mater. 2009, 21, 1450
38. McMahon, D. P.; Cheung, D. L.; Troisi, A. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2737
39. Cornil, J.; Verlaak, S.; Martinelli, N.; Mityashin, A.; Olivier, Y.; Van Regemorter, T.; D'Avino, G.; Muccioli, L.; Zannoni, C.; Castet, F.; Beljonne, D.; Heremans, P. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 434
40. Spano, F. C. J. Chem. Phys. 2005, 122, 234701
41. Spano, F. C. Chem. Phys. 2006, 325, 22
42. McCulloch, I.; Heeney, M.; Bailey, C.; Genevicius, K.; Macdonald, I.; Shkunov, M.; Sparrowe, D.; Tierney, S.; Wagner, R.; Zhang, W.; Chabinyc, M. L.; Kline, R. J.; McGehee, M. D.; Toney, M. F. Nat. Mater. 2006, 5, 328
43. Miller, N. C.; Cho, E.; Junk, M. J. N.; Gysel, R.; Risko, C.; Kim, D.; Sweetnam, S.; Miller, C. E.; Richter, L. J.; Kline, R. J.; Heeney, M.; McCulloch, I.; Amassian, A.; Acevedo-Feliz, D.; Knox, C.; Hansen, M. R.; Dudenko, D.; Chmelka, B. F.; Toney, M. F.; Brédas, J.-L.; McGehee, M. D. Adv. Mater. 2012, 24, 6071
44. Gao, J.; Thomas, A. K.; Johnson, R.; Guo, H.; Grey, J. K. Chem. Mater. 2014, 26, 4395
45. Price, S. C.; Stuart, A. C.; Yang, L.; Zhou, H.; You, W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4625
46. Peet, J.; Wen, L.; Byrne, P.; Rodman, S.; Forberich, K.; Shao, Y.; Drolet, N.; Gaudiana, R.; Dennler, G.; Waller, D. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 043301
47. Rivnay, J.; Noriega, R.; Northrup, J.; Kline, R.; Toney, M.; Salleo, A. Phys. Rev. B 2011, 83, 1
48. Scharsich, C.; Lohwasser, R. H.; Sommer, M.; Asawapirom, U.; Scherf, U.; Thelakkat, M.; Neher, D.; Köhler, A. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2012, 50, 442
49. Bredas, J. L.; Silbey, R.; Boudreaux, D. S.; Chance, R. R. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 6555
50. Tsoi, W. C.; Spencer, S. J.; Yang, L.; Ballantyne, A. M.; Nicholson, P. G.; Turnbull, A.; Shard, A. G.; Murphy, C. E.; Bradley, D. D. C.; Nelson, J.; Kim, J.-S. Macromolecules 2011, 44, 2944