Light-induced degradation of polymer:fullerene photovoltaic devices: An intrinsic or material-dependent failure mechanism?

Advanced Energy Materials

Volumn 4, Issue 18, 2014, Pages

  Voroshazi, Eszter ^a   Cardinaletti, Ilaria ^a,b   Conard, Thierry ^a   Rand, Barry P ^a,c  

^a IMEC   (Belgium)

^b Campus Diepenbeek   (Belgium)

^c Princeton University   (United States)

Author keywords

Degradation mechanisms; Electrodes; Interface layers; Organic photovoltaic devices; Solar light

Indexed keywords

BUTYRIC ACID; CHARGE TRAPPING; DEGRADATION; ELECTRODES; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; ESTERS; FULLERENES; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; ORGANIC SOLAR CELLS; PHOTOVOLTAIC EFFECTS; SOLAR POWER GENERATION;

DEGRADATION MECHANISM; ELECTRON TRANSPORT LAYERS; INTERFACE LAYER; LIGHT-INDUCED DEGRADATION; ORGANIC PHOTOVOLTAIC DEVICES; POLY (3-HEXYLTHIOPHENE); SOLAR LIGHT; [6 ,6]-PHENYL-C61-BUTYRIC ACID METHYL ESTERS;

FAILURE (MECHANICAL);

EID: 84921733697     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201400848     Document Type: Article

References (50)

1. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, Prog. Photovoltaics Res. Appl. 2014, 22, 1.
2. C. B. Nielsen, M. Turbiez, I. McCulloch, Adv. Mater. 2013, 25, 1859.
3. T. Ameri, G. Dennler, C. Lungenschmied, C. J. Brabec, Energy Environ. Sci. 2009, 2, 347.
4. P. Heremans, D. Cheyns, B. P. Rand, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1740.
5. C. J. Brabec, S. Gowrisanker, J. J. M. Halls, D. Laird, S. Jia, S. P. Williams, Adv. Mater. 2010, 22, 3839.
6. R. Po, A. Bernardi, A. Calabrese, C. Carbonera, G. Corso, A. Pellegrino, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 925.
7. M. T. Lloyd, D. C. Olson, P. Lu, E. Fang, D. L. Moore, M. S. White, M. O. Reese, D. S. Ginley, J. W. P. Hsu, J. Mater. Chem. 2009, 19, 7638.
8. M. Manceau, E. Bundgaard, J. E. Carlé, O. Hagemann, M. Helgesen, R. Søndergaard, M. Jørgensen, F. C. Krebs, J. Mater. Chem. 2011, 21, 4132.
9. A. Rivaton, S. Chambon, M. Manceau, J.-L. Gardette, N. Lemaître, S. Guillerez, Polym. Degrad. Stab. 2010, 95, 278.
10. S. Bertho, G. Janssen, T. J. Cleij, B. Conings, W. Moons, A. Gadisa, J. D'Haen, E. Goovaerts, L. Lutsen, J. Manca, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 753.
11. B. Conings, S. Bertho, K. Vandewal, A. Senes, J. D'Haen, J. Manca, R. a. J. Janssen, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 163301.
12. B. Watts, W. J. Belcher, L. Thomsen, H. Ade, P. C. Dastoor, Macromolecules 2009, 42, 8392.
13. S. Bertho, I. Haeldermans, A. Swinnen, K. Vandewal, T. Martens, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 753.
14. M. Drees, H. Hoppe, C. Winder, H. Neugebauer, N. S. Sariciftci, W. Schwinger, F. Schäffler, C. Topf, M. C. Scharber, Z. Zhu, R. Gaudiana, J. Mater. Chem. 2005, 15, 5158.
15. S. Miyanishi, K. Tajima, K. Hashimoto, Macromolecules 2009, 42, 1610.
16. O. Haillant, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 1284.
17. M. O. Reese, S. A. Gevorgyan, M. Jørgensen, E. Bundgaard, S. R. Kurtz, D. S. Ginley, D. C. Olson, M. T. Lloyd, P. Morvillo, E. a. Katz, A. Elschner, O. Haillant, T. R. Currier, V. Shrotriya, M. Hermenau, M. Riede, K. R. Kirov, G. Trimmel, T. Rath, O. Inganäs, F. Zhang, M. Andersson, K. Tvingstedt, M. Lira-Cantu, D. Laird, C. McGuiness, S. Gowrisanker, M. Pannone, M. Xiao, J. Hauch, R. Steim, D. M. DeLongchamp, R. Rösch, H. Hoppe, N. Espinosa, A. Urbina, G. Yaman-Uzunoglu, J.-B. Bonekamp, A. J. J. M. van Breemen, C. Girotto, E. Voroshazi, F. C. Krebs, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 1253.
18. M. O. Reese, A. M. Nardes, B. L. Rupert, R. E. Larsen, D. C. Olson, M. T. Lloyd, S. E. Shaheen, D. S. Ginley, G. Rumbles, N. Kopidakis, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3476.
19. B. Zimmermann, U. Würfel, M. Niggemann, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009, 93, 491.
20. K. Kawano, C. Adachi, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3934.
21. E. Voroshazi, B. Verreet, T. Aernouts, P. Heremans, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 1303.
22. R. Roesch, K.-R. Eberhardt, S. Engmann, G. Gobsch, H. Hoppe, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2013, 117, 59.
23. C. H. Peters, I. T. Sachs-Quintana, J. P. Kastrop, S. Beaupré, M. Leclerc, M. D. McGehee, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 491.
24. D. L. Staebler, C. R. Wronski, Appl. Phys. Lett. 1977, 31, 292.
25. M. O. Reese, A. J. Morfa, M. S. White, N. Kopidakis, S. E. Shaheen, G. Rumbles, D. S. Ginley, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 746.
26. R. Roesch, M. Seeland, M. Bärenklau, G. Gobsch, H. Hoppe, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2013, 111, 212.
27. B. Paci, A. Generosi, V. Rossi Albertini, P. Perfetti, R. de Bettignies, J. Leroy, M. Firon, C. Sentein, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 043507.
28. K. Kawano, C. Adachi, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 053307.
29. Q. Wang, Y. Luo, H. Aziz, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 063309.
30. R. A. Street, A. Krakaris, S. R. Cowan, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4608.
31. C. H. Peters, I. T. Sachs-Quintana, W. R. Mateker, T. Heumueller, J. Rivnay, R. Noriega, Z. M. Beiley, E. T. Hoke, A. Salleo, M. D. McGehee, Adv. Mater. 2012, 24, 663.
32. J. Bhattacharya, R. W. Mayer, M. Samiee, V. L. Dalal, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 193501.
33. S. Khelifi, E. Voroshazi, D. Spoltore, F. Piersimoni, S. Bertho, T. Aernouts, J. Manca, J. Lauwaert, H. Vrielinck, M. Burgelman, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2014, 120, 244.
34. T. M. Clarke, C. Lungenschmied, J. Peet, N. Drolet, K. Sunahara, A. Furube, A. J. Mozer, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1473.
35. R. A. Street, D. M. Davies, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 043305.
36. A. Tournebize, A. Rivaton, J.-L. Gardette, C. Lombard, B. Pépin-Donat, S. Beaupré, M. Leclerc, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1300693.
37. A. Distler, T. Sauermann, H.-J. Egelhaaf, S. Rodman, D. Waller, K.-S. Cheon, M. Lee, D. M. Guldi, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400171.
38. X. Tong, N. Wang, M. Slootsky, J. Yu, S. R. Forrest, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2013, 118, 116.
39. Y. Santo, I. Jeon, K. Sheng Yeo, T. Nakagawa, Y. Matsuo, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 073306.
40. B. A. Collins, Z. Li, C. R. Mcneill, H. Ade, Macromolecules 2011, 44, 9747.
41. J. G. Tait, B. P. Rand, P. Heremans, Org. Electron. 2013, 14, 1002.
42. P. Brown, D. Thomas, A. Köhler, J. Wilson, J.-S. Kim, C. Ramsdale, H. Sirringhaus, R. Friend, Phys. Rev. B 2003, 67, 064203.
43. H. Wang, E. D. Gomez, J. Kim, Z. Guan, C. Jaye, D. A. Fischer, A. Kahn, Y. Loo, Chem Mater. 2011, 23, 2020.
44. K. Vandewal, K. Tvingstedt, A. Gadisa, O. Inganäs, J. V. Manca, Phys. Rev. B 2010, 81, 125204.
45. B. Paci, A. Generosi, V. Rossi Albertini, P. Perfetti, R. de Bettignies, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19740.
46. C.-H. Hsieh, Y.-J. Cheng, P.-J. Li, C.-H. Chen, M. Dubosc, R.-M. Liang, C.-S. Hsu, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4887.
47. T. Tromholt, M. V. Madsen, J. E. Carlé, M. Helgesen, F. C. Krebs, J. Mater. Chem. 2012, 22, 7592.
48. H. Li, L. K. Schirra, J. Shim, H. Cheun, B. Kippelen, O. L. A. Monti, J.-L. Bredas, Chem. Mater. 2012, 24, 3044.
49. M. S. White, D. C. Olson, S. E. Shaheen, N. Kopidakis, D. S. Ginley, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 143517.
50. C. Fleischmann, T. Conard, R. Havelund, A. Franquet, C. Poleunis, E. Voroshazi, A. Delcorte, W. Vandervorst, Surf. Interface Anal. 2014, DOI: 10.1002/sia.5621.