Enhancement of organic photovoltaic efficiency via nanomorphology control using conjugated polymers incorporating fullerene compatible side-chains

Macromolecules

Volumn 48, Issue 2, 2015, Pages 337-345

  Park, Sungmin ^a,b   Seo, Dongkyun ^c   Ryu, Tae In ^d   Ahn, Gukil ^e   Kwak, Kyungwon ^c   Kim, Hyunjung ^e   Cheon, Cheol Hong ^b   Park, Nam Gyu ^d   Kim, BongSoo ^a   Ko, Min Jae ^a   Lee, Doh Kwon ^a   Kim, Jin Young ^a   Kim, Honggon ^a   Son, Hae Jung ^a  

^a Korea Institute of Science and Technology   (South Korea)

^b Korea University   (South Korea)

^c Chung Ang University   (South Korea)

^d Sungkyunkwan University   (South Korea)

^e Sogang University   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARRIER TRANSPORT; CHAINS; ELECTRONIC STRUCTURE; FULLERENES; INTERFACES (MATERIALS); OPEN CIRCUIT VOLTAGE; ORGANIC POLYMERS; POLYMER FILMS; SOLAR CELLS;

CHARGE SEPARATIONS; CHEMICAL EQUATIONS; FILM MORPHOLOGY; INTERMOLECULAR INTERACTIONS; MOLAR PERCENTAGE; NANOMORPHOLOGIES; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; PUSH-PULL-TYPE COPOLYMERS;

CONJUGATED POLYMERS;

EID: 84921800858     PISSN: 00249297     EISSN: 15205835     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma502546b     Document Type: Article

References (55)

1. Dou, L.; You, J.; Hong, Z.; Xu, Z.; Li, G.; Street, R. A.; Yang, Y. Adv. Mater. 2013, 25, 6642-6671.
2. Dang, m. T.; Hirsch, L.; Wantz, G.; Wuest, J. D. Chem. Rev. 2013, 113, 3734-3765.
3. Krebs, F. C.; Espinosa, N.; Hösel, M.; Søndergaard, R. R.; Jørgensen, M. Adv. Mater. 2014, 26, 29-39.
4. Huang, Y.; Kramer, E. J.; Heeger, A. J.; Bazan, G. C. Chem. Rev. 2014, 114, 7006-7043.
5. Hains, A. W.; Liang, Z.; Woodhouse, M. A.; Gregg, B. A. Chem. Rev. 2010, 110, 6689-6735.
6. Gordon, J.; Hedley, G. J.; Ward, A. J.; Alekseev, A.; Howells, C. T.; Martins, E. R.; Serrano, L. A.; Cooke, G.; Ruseckas, A.; Samuel, I. D. W. Nat. Commun. 2013, 4, 2867.
7. Lee, J. K.; Ma, W. L.; Brabec, C. J.; Yuen, J.; Moon, J. S.; Kim, J. Y.; Lee, K.; Bazan, G. C.; Heeger, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619-3623.
8. Li, G.; Zhu, R.; Yang, Y. Nat. Photonics 2012, 6, 153-161.
9. Lee, J. K.; Ma, W. L.; Brabec, C. J.; Yuen, J.; Moon, J. S.; Kim, J. Y.; Lee, K.; Bazan, G. C.; Heeger, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619-3623.
10. Zhou, H.; Zhang, Y.; Seifter, J.; Collins, S. D.; Luo, C.; Bazan, G. C.; Nguyen, T.-Q.; Heeger, A. J. Adv. Mater. 2013, 25, 1646-1652.
11. Chang, S.-Y.; Liao, H.-C.; Shao, Y.-T.; Sung, Y.-M.; Hsu, S.-H.; Ho, C.-C.; Su, W.-F.; Chen, Y.-F. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 2447-2452.
12. Yang, X.; Loos, J.; Veenstra, S. C.; Verhees, W. J. H.; Wienk, M. M.; Kroon, J. M.; Michels, M. A. J.; Janssen, R. A. J. Nano Lett. 2005, 5, 579-583.
13. Perez, M. D.; Borek, C.; Forrest, S. R.; Thompson, M. E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9281-9286.
14. Credgington, D.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 1465-1478.
15. Koen Vandewal, K.; Tvingstedt, K.; Gadisa, A.; Inganäs, O.; Manca, J. V. Nat. Mater. 2009, 8, 904-909.
16. Brabec, C. J.; Heeney, M.; McCulloch, I.; Nelson, J. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 1185-1199.
17. Liu, F.; Zhao, W.; Tumbleston, J. R.; Wang, C.; Gu, Y.; Wang, D.; Briseno, A. L.; Ade, H.; Russell, T. P. Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1301377.
18. Cheng, Y.-J.; Yang, S.-H.; Hsu, C.-S. Chem. Rev. 2009, 109, 5868-5923.
19. Thompson, B. C.; Kim, B. J.; Kavulak, D. F.; Sivula, K.; Mauldin, C.; Fréchet, J. M. Macromolecules 2007, 40, 7425-7428.
20. Zhou, H.; Yang, L.; Xiao, S.; Liu, S.; You, W. Macromolecules 2009, 43, 811-820.
21. Liang, Y.; Feng, D.; Wu, Y.; Tsai, S.-T.; Li, G.; Ray, C.; Yu, L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7792-7799.
22. Kim, H.; Lee, B. H.; Lee, K. C.; Kim, G.; Yu, J. Y.; Kim, N.; Lee, S. H.; Lee, K. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1575-1580.
23. Wang, E.; Bergqvist, J.; Vandewal, K.; Ma, Z.; Hou, L.; Lundin, A.; Himmelberger, S.; Salleo, A.; Müller, C.; Inganäs, O.; Zhang, F.; Andersson, M. R. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 806-814.
24. Meager, I.; Ashraf, R. S.; Mollinger, S.; Schroeder, B. C.; Bronstein, H.; Beatrup, D.; Vezie, M. S.; Kirchartz, T.; Salleo, A.; Nelson, J.; McCulloch, I. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11537-11540.
25. Miller, N. C.; Sweetnam, S.; Hoke, E. T.; Gysel, R.; Miller, C. E.; Bartelt, J. A.; Xie, X.; Toney, M. F.; McGehee, M. D. Nano Lett. 2012, 12, 1566-1570.
26. Mayer, A.; 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, 1173-1179.
27. Kim, J. S.; Lee, Y.; Lee, J. H.; Park, J. H.; Kim, J. K.; Cho, K. Adv. Mater. 2010, 22, 1355-1360.
28. Walker, B.; Tamayo, A.; Duong, D. T.; Dang, X.-D.; Kim, C.; Granstrom, J.; Nguyen, T.-Q. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 221.
29. Barton, A. F. M. Handbook of Solubility Parameters; CRC Press: Boca Raton, FL, 1983; pp 153-157.
30. Machui, F.; Abbott, S.; Waller, D.; Koppe, M.; Brabec, C. J. J. Polym. Sci., Part B 2012, 50, 1405-1413.
31. Hansen, C. M. Hansen Solubility Parameters: a User's Handbook, 2nd ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 2007; Chapter 1.
32. He, Z.; Zhong, C.; Su, S.; Xu, M.; Wu, H.; Cao, Y. Nat. Photonics 2012, 6, 591-595.
33. Liang, Y.; Xu, Z.; Xia, J.; Tsai, S.-T.; Wu, Y.; Li, G.; Ray, C.; Yu, L. Adv. Mater. 2010, 22, E135-E138.
34. Liang, Y.; Wu, Y.; Feng, D.; Tsai, S.-T.; Son, H. J.; Yu, L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 56-57.
35. Carsten, B.; He, F.; Son, H. J.; Xu, T.; Yu, L. Chem. Rev. 2011, 111, 1493-1528.
36. Bredas, J.-L. Mater. Horiz. 2014, 1, 17-19.
37. Thompson, B. C.; Fréchet, J. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 58-77.
38. Szarko, J. M.; Guo, J.; Liang, Y.; Lee, B.; Rolczynski, B. S.; Strzalka, J.; Xu, T.; Loser, S.; Marks, T. J.; Yu, L.; Chen, L. X. Adv. Mater. 2010, 22, 5468-5472.
39. Chen, W.; Xu, T.; He, F.; Wang, W.; Wang, C. S.; Strzalka, J.; Liu, Y.; Wen, J.; Miller, D. J.; Chen, J.; Hong, K.; Yu, L.; Darling, S. B. Nano Lett. 2011, 11, 3707-3713.
40. Hunter, C. A.; Sanders, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5525-5534.
41. Woo, C. H.; Thompson, B. C.; Kim, B. J.; Toney, M. F.; Frechet, J. M. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16324-16329.
42. Kawase, T.; Kurata, H. Chem. Rev. 2006, 106, 5250-5273.
43. Ruoff, R.; Tse, D. S.; Malhotra, R.; Lorents, D. C. J. Phys. Chem. 1993, 97, 3379-3383.
44. Israelachvili, J. N. Intermolecular & Surface Forces, 2nd ed.; Academic Press: San Diego, CA, 2009; Chapter 9.
45. Grimme, S.; Ehrlich, S.; Goerigk, L. J. Comput. Chem. 2011, 32, 1456-1465.
46. Pivrikas, A.; Juška, G.; Mozer, A. J.; Scharber, M.; Arlauskas, K.; Sariciftci, N. S.; Stubb, H.; Österbacka, R. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 176806.
47. Pivrikas, A.; Sariciftci, N.; Juška, G.; Österbacka, R. Prog. Photovolt: Res. Appl. 2007, 15, 677-696.
48. Veldman, D.; Meskers, S. C. J.; Janssen, R. A. J. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1939-1948.
49. Moulé, A.; Meerholz, K. Appl. Phys. B: Laser Opt. 2008, 92, 209-218.
50. Koster, L. J. A.; Mihailetchi, V. D.; Xie, H.; Blom, P. W. M. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 203502.
51. Cowan, S. R.; Roy, A.; Heeger, A. J. Phys. Rev. B 2010, 82, 245207.
52. He, Y.; Shao, M.; Xiao, K.; Smith, S. C.; Hong, K. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2013, 118, 171-178.
53. Drees, M.; Hoppe, H.; Winder, C.; Neugebauer, H.; Sariciftci, N. S.; Schwinger, W.; Schaffler, F.; Topf, C.; Scharber, M. C.; Zhu, Z.; Gaudiana, R. J. Mater. Chem. 2005, 15, 5158.
54. Theander, M.; Yartsev, A.; Zigmantas, D.; Sundström, V.; Mammo, W.; Andersson, M. R.; Inganäs, O. Phys. Rev. B 2000, 61, 12957.
55. Zhang, F.; Perzon, E.; Wang, X.; Mammo, W.; Andersson, M. R.; Inganäs, O. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 745-75.