The role of photon energy in free charge generation in bulk heterojunction solar cells

Advanced Energy Materials

Volumn 4, Issue 18, 2014, Pages

  Di Nuzzo, Daniele ^a,b,d   Koster, L Jan Anton ^c   Gevaerts, Veronique S ^a,b,e   Meskers, Stefan C J ^a   Janssen, René A J ^a  

^a EINDHOVEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Netherlands)

^b DUTCH POLYMER INSTITUTE DPI   (Netherlands)

^c UNIVERSITY OF GRONINGEN   (Netherlands)

^d University of Bath   (United Kingdom)

^e Solliance ECN   (Netherlands)

Author keywords

Charge generation; Charge transfer states; Excess photon energy; Organic solar cells

Indexed keywords

BUTYRIC ACID; CHARGE TRANSFER; ELECTRIC FIELDS; ELECTRONIC PROPERTIES; ENERGY GAP; EXCITED STATES; HETEROJUNCTIONS; OPTICAL BAND GAPS; ORGANIC SOLAR CELLS; PHASE SEPARATION; PHOTONS; SEMICONDUCTOR QUANTUM WELLS; SILICON; SILICON SOLAR CELLS;

2 ,1 ,3-BENZOTHIADIAZOLE; BULK HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; CHARGE GENERATION; CHARGE TRANSFER STATE; ELECTRIC FIELD DEPENDENCE; NANO-SCALE PHASE SEPARATION; PHOTON ENERGY; [6 ,6]-PHENYL-C61-BUTYRIC ACID METHYL ESTERS;

BINDING ENERGY;

EID: 84921771042     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201400416     Document Type: Article

References (49)

1. T. M. Clarke, J. R. Durrant, Chem. Rev. 2010, 110, 6736.
2. P. K. Nayak, K. L. Narasimhan, D. Cahen, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 1707.
3. C. Deibel, V. Dyakonov, Rep. Prog. Phys. 2010, 73, 096401.
4. S. Gélinas, O. Paré-Labrosse, C. N. Brosseau, S. A. Seifried, C. R. McNeill, K. R. Kirov, I. A. Howard, R. Leonelli, R. H. Friend, C. Silva, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 7114.
5. Y. Y. Liang, Z. Xu, J. B. Xia, S. T. Tsai, Y. Wu, G. Li, C. Ray, L. P. Yu, Adv. Mater. 2010, 22, E135.
6. X. H. Li, W. C. H. Choy, L. J. Huo, F. X. Xie, W. E. I. Sha, B. F. Ding, X. Guo, Y. F. Li, J. H. Hou, J. B. You, Y. Yang, Adv. Mater. 2012, 24, 3046.
7. Z. He, C. Zhong, S. Su, M. Xu, H. Wu, Y. Cao, Nat. Photonics 2012, 6, 591.
8. L. Goris, A. Poruba, L. Hod'i¸kova, M. Vaněček, K. Haenen, M. Nesli¸dek, P. Wagner, D. Vanderzande, L. De Schepper, J. V. Manca, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 052113.
9. K. Vandewal, A. Gadisa, W. D. Oosterbaan, S. Bertho, F. Banishoeib, I. Van Severen, L. Lutsen, T. J. Cleij, D. Vanderzande, J. V. Manca, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2064.
10. H. Ohkita, S. Cook, Y. Astuti, W. Duffy, S. Tierney, W. Zhang, M. Heeney, I. McCulloch, J. Nelson, D. D. C. Bradley, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3030.
11. W. Li, W. S. C. Roelofs, M. M. Wienk, R. A. J. Janssen, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13787.
12. S. D. Dimitrov, A. A. Bakulin, C. B. Nielsen, B. C. Schroeder, J. Du, H. Bronstein, I. McCulloch, R. H. Friend, J. R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18189.
13. G. Grancini, M. Maiuri, D. Fazzi, A. Petrozza, H.-J. Egelhaaf, D. Brida, G. Cerullo, G. Lanzani, Nat. Mater. 2013, 12, 29.
14. A. E. Jailaubekov, A. P. Willard, J. R. Tritsch, W. L. Chan, N. Sai, R. Gearba, L. G. Kaake, K. J. Williams, K. Leung, P. J. Rossky, X. Y. Zhu, Nat. Mater. 2013, 12, 66.
15. A. A. Bakulin, A. Rao, V. G. Pavelyev, P. H. M. van Loosdrecht, M. S. Pshenichnikov, D. Niedzialek, J. Cornil, D. Beljonne, R. H. Friend, Science 2012, 335, 1340.
16. J. Lee, K. Vandewal, S. R. Yost, M. E. Bahlke, L. Goris, M. A. Baldo, J. V. Manca, T. Van Voorhis, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11878.
17. D. H. K. Murthy, M. Gao, M. J. W. Vermeulen, L. D. A. Siebbeles, T. J. Savenije, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 9214.
18. T. G. J. van der Hofstad, D. Di Nuzzo, M. van den Berg, R. A. J. Janssen, S. C. J. Meskers, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1095.
19. F. Gao, J. Wang, J. C. Blakesley, I. Hwang, Z. Li, N. C. Greenham, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 956.
20. A. Armin, Y. Zhang, P. L. Burn, P. Meredith, A. Pivrikas, Nat. Mater. 2013, 12, 593.
21. K. Vandewal, S. Albrecht, E. T. Hoke, K. R. Graham, J. Widmer, J. D. Douglas, M. Schubert, W. R. Mateker, J. T. Bloking, G. F. Burkhard, A. Sellinger, J. M. J. Frechet, A. Amassian, M. K. Riede, M. D. McGehee, D. Neher, A. Salleo, Nat. Mater. 2013, 13, 63.
22. D. Veldman, S. C. J. Meskers, R. A. J. Janssen, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1939.
23. K. Vandewal, K. Tvingstedt, A. Gadisa, O. Inganäs, J. V. Manca, Nat. Mater. 2009, 8, 904.
24. D. Veldman, Ö. ̄pek, S. C. J. Meskers, J. Sweelssen, M. M. Koetse, S. C. Veenstra, J. M. Kroon, S. S. van Bavel, J. Loos, R. A. J. Janssen, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7721.
25. D. Di Nuzzo, A. Aguirre, M. Shahid, V. S. Gevaerts, S. C. J. Meskers, R. A. J. Janssen, Adv. Mater. 2010, 22, 4321.
26. P. C. Y. Chow, S. Gélinas, A. Rao, R. H. Friend, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3424.
27. A. V. Nenashev, S. D. Baranovskii, M. Wiemer, F. Jansson, R. Österbacka, A. V. Dvurechenskii, F. Gebhard, Phys. Rev. B. 2011, 84, 035210.
28. C. Deibel, T. Strobel, V. Dyakonov, Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 036402.
29. S. Gélinas, A. Rao, A. Kumar, S. L. Smith, A. W. Chin, J. Clark, T. S. van der Poll, G. C. Bazan, R. H. Friend, Science 2014, 343, 512.
30. U. Albrecht, H. Bässler, Chem. Phys. Lett. 1995, 235, 389.
31. T. Offermans, S. C. J. Meskers, R. A. J. Janssen, Chem. Phys. 2005, 308, 125.
32. P. Peumans, S. R. Forrest, Chem. Phys. Lett. 2004, 398, 27.
33. H. van Eersel, R. A. J. Janssen, M. Kemerink, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2700.
34. M. Morana, H. Azimi, G. Dennler, H.-J. Egelhaaf, M. Scharber, K. Forberich, J. Hauch, R. Gaudiana, D. Waller, Z. Zhu, K. Hingerl, S. S. van Bavel, J. Loos, C. J. Brabec, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1180.
35. J. Peet, J. Y. Kim, N. E. Coates, W. L. Ma, D. Moses, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Nat. Mater. 2007, 6, 497.
36. D. Mühlbacher, M. C. Scharber, M. Morana, Z. Zhu, D. Waller, R. Gaudiana, C. J. Brabec, Adv. Mater. 2006, 18, 2884.
37. M. C. Scharber, C. Lungenschmied, H.-J. Egelhaaf, M. Bednorz, T. Fromherz, J. Gao, M. A. Loi, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 5077.
38. D. Jarzab, F. Cordella, J. Gao, M. Scharber, H.-J. Egelhaaf, M. A. Loi, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 604.
39. 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.
40. L. F. Drummy, R. J. Davis, D. L. Moore, M. Durstock, R. A. Vaia, J. W. P. Hsu, Chem. Mater. 2011, 23, 907.
41. L. Onsager, J. Chem. Phys. 1934, 2, 599.
42. L. Onsager, Phys. Rev. 1938, 54, 554.
43. C. L. Braun, J. Chem. Phys. 1984, 80, 4157.
44. V. D. Mihailetchi, L. J. A. Koster, J. C. Hummelen, P. W. M. Blom, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 216601.
45. L. J. A. Koster, E. C. P. Smits, V. D. Mihailetchi, P. W. M. Blom, Phys. Rev. B. 2005, 72, 085205.
46. M. Wojcik, M. Tachiya, J. Chem. Phys. 2009, 130, 104107.
47. M. Lenes, M. Morana, C. J. Brabec, P. W. M. Blom, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1106.
48. C. Schwarz, H. Bässler, I. Bauer, J. M. Koenen, E. Preis, U. Scherf, A. Kohler, Adv. Mater. 2012, 24, 922.
49. A. Distler, P. Kutka, T. Sauermann, H.-J. Egelhaaf, D. M. Guldi, D. Di Nuzzo, S. C. J. Meskers, R. A. J. Janssen, Chem. Mater. 2012, 24, 4397.