Universal design principles for cascade heterojunction solar cells with high fill factors and internal quantum efficiencies approaching 100%

Advanced Energy Materials

Volumn 4, Issue 13, 2014, Pages

  Barito, Adam ^a   Sykes, Matthew E ^a   Huang, Bingyuan ^a   Bilby, David ^a   Frieberg, Bradley ^a   Kim, Jinsang ^a   Green, Peter F ^a   Shtein, Max ^a  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DESIGN; EFFICIENCY; HETEROJUNCTIONS; ORGANIC SOLAR CELLS;

ABSORPTION EFFICIENCY; COMBINATORIAL APPROACH; EXCITON DISSOCIATION; HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; INTERNAL QUANTUM EFFICIENCY; MAXIMUM POWER POINT; ORGANIC PHOTOVOLTAIC DEVICES; POWER CONVERSION EFFICIENCIES;

QUANTUM EFFICIENCY;

EID: 84908144355     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201400216     Document Type: Article

References (49)

1. a) S. E. Gledhill, B. Scott, B. A. Gregg, J. Mater. Res. 2011, 20, 3167;
2. b) S. B. Darling, F. You, RSC Adv. 2013, 3, 17633;
3. c) C. J. Brabec, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2004, 83, 273.
4. a) P. Peumans, A. Yakimov, S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 2003, 93, 3693;
5. b) W. Chen, M. P. Nikiforov, S. B. Darling, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8045.
6. a) C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183;
7. b) B. A. Gregg, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 4688.
8. a) G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science 1995, 270, 1789;
9. b) G. Chen, H. Sasabe, Z. Wang, X. F. Wang, Z. Hong, Y. Yang, J. Kido, Adv. Mater. 2012, 24, 2768;
10. c) R. Pandey, Y. Zou, R. J. Holmes, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 033308;
11. d) 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.
12. A. Yakimov, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 1667.
13. B. E. Lassiter, C. Kyle Renshaw, S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 2013, 113, 214505.
14. R. Pandey, R. J. Holmes, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 083303.
15. a) G. Zhang, W. Li, B. Chu, L. Chen, F. Yan, J. Zhu, Y. Chen, C. S. Lee, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 143302;
16. b) M. Sim, J. S. Kim, C. Shim, K. Cho, Chem. Phys. Lett. 2013, 557, 88;
17. c) T. D. Heidel, D. Hochbaum, J. M. Sussman, V. Singh, M. E. Bahlke, I. Hiromi, J. Lee, M. A. Baldo, J. Appl. Phys. 2011, 109, 104502;
18. d) Z. R. Hong, R. Lessmann, B. Maennig, Q. Huang, K. Harada, M. Riede, K. Leo, J. Appl. Phys. 2009, 106, 064511.
19. K. Cnops, B. P. Rand, D. Cheyns, P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 143301.
20. A. Barito, M. E. Sykes, D. Bilby, J. Amonoo, Y. Jin, S. E. Morris, P. F. Green, J. Kim, M. Shtein, J. Appl. Phys. 2013, 113, 203110.
21. A. Foertig, A. Wagenpfahl, T. Gerbich, D. Cheyns, V. Dyakonov, C. Deibel, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1483.
22. W. Tress, K. Leo, M. Riede, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2140.
23. D. Cheyns, J. Poortmans, P. Heremans, C. Deibel, S. Verlaak, B. Rand, J. Genoe, Phys. Rev. B 2008, 77.
24. a) A. Kahn, N. Koch, W. Gao, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2003, 41, 2529;
25. b) M. T. Greiner, M. G. Helander, W. M. Tang, Z. B. Wang, J. Qiu, Z. H. Lu, Nat. Mater. 2012, 11, 76.
26. Z.-L. Guan, J. B. Kim, H. Wang, C. Jaye, D. A. Fischer, Y.-L. Loo, A. Kahn, Org. Electron. 2010, 11, 1779.
27. M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. C. Eklund, Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes, Academic, Waltham, MA 1996.
28. X. Xiao, J. D. Zimmerman, B. E. Lassiter, K. J. Bergemann, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 073302.
29. Y.-C. Tseng, A. U. Mane, J. W. Elam, S. B. Darling, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2012, 99, 235.
30. B. Rand, D. Burk, S. Forrest, Phys. Rev. B 2007, 75.
31. M. Zhang, H. Wang, C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 143503.
32. P. Peumans, S. R. Forrest, Chem. Phys. Lett. 2004, 398, 27.
33. a) L. Onsager, Phys. Rev. 1938, 54, 554;
34. b) C. L. Braun, J. Chem. Phys. 1984, 80, 4157.
35. a) A. Wagenpfahl, D. Rauh, M. Binder, C. Deibel, V. Dyakonov, Phys. Rev. B 2010, 82;
36. b) M. Glatthaar, M. Riede, N. Keegan, K. Sylvester-Hvid, B. Zimmermann, M. Niggemann, A. Hinsch, A. Gombert, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 390;
37. c) M. R. Lilliedal, A. J. Medford, M. V. Madsen, K. Norrman, F. C. Krebs, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 94, 2018.
38. C. Uhrich, D. Wynands, S. Olthof, M. K. Riede, K. Leo, S. Sonntag, B. Maennig, M. Pfeiffer, J. Appl. Phys. 2008, 104, 043107.
39. a) N. C. Giebink, B. E. Lassiter, G. P. Wiederrecht, M. R. Wasielewski, S. R. Forrest, Phys. Rev. B 2010, 82;
40. b) N. C. Giebink, G. P. Wiederrecht, M. R. Wasielewski, S. R. Forrest, Phys. Rev. B 2010, 82;
41. c) C. W. Schlenker, M. E. Thompson, Chem. Commun. 2011, 47, 3702.
42. a) J. Yang, J. Shen, J. Phys. D 2000, 33, 1768;
43. b) N. Matsumoto, C. Adachi, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 4652;
44. c) F. Liu, P. Paul Ruden, I. H. Campbell, D. L. Smith, Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 123301.
45. C. Kulshreshtha, G. W. Kim, R. Lampande, D. H. Huh, M. Chae, J. H. Kwon, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 4077.
46. B. Verreet, K. Cnops, D. Cheyns, P. Heremans, A. Stesmans, G. Zango, C. G. Claessens, T. Torres, B. P. Rand, Adv. Energy Mater. 2014, DOI: 10.1002/aenm.201301413.
47. K. Cnops, B. P. Rand, D. Cheyns, B. Verreet, M. A. Empl, P. Heremans, Nat. Commun. 2014, 5, 3406.
48. C. Kulshreshtha, J. W. Choi, J.-k. Kim, W. S. Jeon, M. C. Suh, Y. Park, J. H. Kwon, Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 023308.
49. C. H. Seaman, Sol. Energy 1982, 29, 291.