Ethanedithiol treatment of solution-processed ZnO thin films: Controlling the intragap states of electron transporting interlayers for efficient and stable inverted organic photovoltaics

Advanced Energy Materials

Volumn 5, Issue 5, 2015, Pages

  Bai, Sai ^a   Jin, Yizheng ^a   Liang, Xiaoyong ^a   Ye, Zhizhen ^a   Wu, Zhongwei ^b   Sun, Baoquan ^b   Ma, Zaifei ^c   Tang, Zheng ^c   Wang, Jianpu ^d   Würfel, Uli ^e,f   Gao, Feng ^c   Zhang, Fengling ^c  

^a ZHEJIANG UNIVERSITY   (China)

^b SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

^c LINKÖPING UNIVERSITY   (Sweden)

^d NANJING TECH UNIVERSITY   (China)

^e FRAUNHOFER INSTITUTE FOR SOLAR ENERGY SYSTEMS ISE   (Germany)

^f UNIVERSITY OF FREIBURG   (Germany)

Author keywords

electron transporting interlayers; intragap states; molecular passivation; organic solar cells; ZnO thin films

Indexed keywords

EFFICIENCY; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; II-VI SEMICONDUCTORS; METALLIC FILMS; NANOCRYSTALS; OPTICAL FILMS; ORGANIC SOLAR CELLS; OXIDE MINERALS; PASSIVATION; POLYOLS; SOL-GELS; SURFACE DEFECTS; THIN FILMS; ZINC OXIDE;

CHARGE RECOMBINATIONS; ELECTRON TRANSPORTING; INTRAGAP STATES; INVERTED ORGANIC SOLAR CELLS; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; RECOMBINATION CENTERS; ZNO THIN FILM;

SOLAR CONTROL FILMS;

EID: 84925762056     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201401606     Document Type: Article

References (49)

1. G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science 1995, 270, 1789.
2. 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.
3. G. Li, V. Shrotriya, J. Huang, Y. Yao, T. Moriarty, K. Emery, Y. Yang, Nat. Mater. 2005, 4, 864.
4. J. You, L. Dou, K. Yoshimura, T. Kato, K. Ohya, T. Moriarty, K. Emery, C.-C. Chen, J. Gao, G. Li, Y. Yang, Nat. Commun. 2013, 4, 1446.
5. F. C. Krebs, S. A. Gevorgyan, J. Alstrup, J. Mater. Chem. 2009, 19, 5442.
6. M. Jorgensen, K. Norrman, S. A. Gevorgyan, T. Tromholt, B. Andreasen, F. C. Krebs, Adv. Mater. 2012, 24, 580.
7. T. Yang, M. Wang, C. Duan, X. Hu, L. Huang, J. Peng, F. Huang, X. Gong, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8208.
8. Y. Zhou, F. Li, S. Barrau, W. Tian, O. Inganäs, F. Zhang, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2009, 93, 497.
9. C. E. Small, S. Chen, J. Subbiah, C. M. Amb, S.-W. Tsang, T.-H. Lai, J. R. Reynolds, F. So, Nat. Photonics 2012, 6, 115.
10. S. Bai, Z. Wu, X. Xu, Y. Jin, B. Sun, X. Guo, S. He, X. Wang, Z. Ye, H. Wei, X. Han, W. Ma, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 203906.
11. Y. Sun, J. H. Seo, C. J. Takacs, J. Seifter, A. J. Heeger, Adv. Mater. 2011, 23, 1679.
12. J. You, C.-C. Chen, L. Dou, S. Murase, H.-S. Duan, S. A. Hawks, T. Xu, H. J. Son, L. Yu, G. Li, Y. Yang, Adv. Mater. 2012, 24, 5267.
13. P. de Bruyn, D. J. D. Moet, P. W. M. Blom, Org. Electron. 2010, 11, 1419.
14. S. Chen, C. E. Small, C. M. Amb, J. Subbiah, T.-H. Lai, S.-W. Tsang, J. R. Manders, J. R. Reynolds, F. So, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1333.
15. M. Hartel, S. Chen, B. Swerdlow, H.-Y. Hsu, J. Manders, K. Schanze, F. So, ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 7215.
16. S. K. Hau, H.-L. Yip, H. Ma, A. K.-Y. Jen, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 233304.
17. A. Gadisa, Y. Liu, E. T. Samulski, R. Lopez, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 253903.
18. Y. Jin, J. Wang, B. Sun, J. C. Blakesley, N. C. Greenham, Nano Lett. 2008, 8, 1649.
19. Y. E. Ha, M. Y. Jo, J. Park, Y.-C. Kang, S.-J. Moon, J. H. Kim, Synth. Met. 2014, 187, 113.
20. Y. E. Ha, M. Y. Jo, J. Park, Y.-C. Kang, S. I. Yoo, J. H. Kim, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 2646.
21. S. Shao, K. Zheng, T. Pullerits, F. Zhang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 5, 380.
22. S. B. Jo, J. H. Lee, M. Sim, M. Kim, J. H. Park, Y. S. Choi, Y. Kim, S.-G. Ihn, K. Cho, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 690.
23. S.-H. Liao, H.-J. Jhuo, Y.-S. Cheng, S.-A. Chen, Adv. Mater. 2013, 25, 4766.
24. R. Zhou, R. Stalder, D. Xie, W. Cao, Y. Zheng, Y. Yang, M. Plaisant, P. H. Holloway, K. S. Schanze, J. R. Reynolds, J. Xue, ACS Nano 2013, 7, 4846.
25. G. Konstantatos, L. Levina, A. Fischer, E. H. Sargent, Nano Lett. 2008, 8, 1446.
26. J. M. Luther, M. Law, Q. Song, C. L. Perkins, M. C. Beard, A. J. Nozik, ACS Nano 2008, 2, 271.
27. J. Tang, L. Brzozowski, D. A. R. Barkhouse, X. Wang, R. Debnath, R. Wolowiec, E. Palmiano, L. Levina, A. G. Pattantyus-Abraham, D. Jamakosmanovic, E. H. Sargent, ACS Nano 2010, 4, 869.
28. Y. Liu, M. Gibbs, J. Puthussery, S. Gaik, R. Ihly, H. W. Hillhouse, M. Law, Nano Lett. 2010, 10, 1960.
29. D. A. R. Barkhouse, A. G. Pattantyus-Abraham, L. Levina, E. H. Sargent, ACS Nano 2008, 2, 2356.
30. S.-Z. Deng, H.-M. Fan, M. Wang, M.-R. Zheng, J.-B. Yi, R.-Q. Wu, H.-R. Tan, C.-H. Sow, J. Ding, Y.-P. Feng, K.-P. Loh, ACS Nano 2009, 4, 495.
31. J. Singh, J. Im, J. E. Whitten, J. W. Soares, D. M. Steeves, Langmuir 2009, 25, 9947.
32. J. Dvorak, T. Jirsak, J. A. Rodriguez, Surf. Sci. 2001, 479, 155.
33. X. Q. Wei, B. Y. Man, M. Liu, C. S. Xue, H. Z. Zhuang, C. Yang, Physica B. 2007, 388, 145.
34. P. P. Boix, J. Ajuria, R. Pacios, G. Garcia-Belmonte, J. Appl. Phys. 2011, 109, 074514.
35. C. G. Shuttle, B. O'Regan, A. M. Ballantyne, J. Nelson, D. D. C. Bradley, J. de Mello, J. R. Durrant, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 093311.
36. G. Garcia-Belmonte, P. P. Boix, J. Bisquert, M. Sessolo, H. J. Bolink, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 94, 366.
37. S. Liu, K. Zhang, J. Lu, J. Zhang, H.-L. Yip, F. Huang, Y. Cao, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15326.
38. V. Ischenko, S. Polarz, D. Grote, V. Stavarache, K. Fink, M. Driess, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1945.
39. M. A. Garcia, J. M. Merino, E. Fernández Pinel, A. Quesada, J. de la Venta, M. L. Ruíz González, G. R. Castro, P. Crespo, J. Llopis, J. M. González-Calbet, A. Hernando, Nano Lett. 2007, 7, 1489.
40. B. Ehrler, K. P. Musselman, M. L. Böhm, F. S. F. Morgenstern, Y. Vaynzof, B. J. Walker, J. L. MacManus-Driscoll, N. C. Greenham, ACS Nano 2013, 7, 4210.
41. E. L. Ratcliff, B. Zacher, N. R. Armstrong, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1337.
42. Q. Bao, X. Liu, S. Braun, M. Fahlman, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1301272.
43. J. Reinhardt, M. Grein, C. Bühler, M. Schubert, U. Würfel, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400081.
44. E. Wang, L. Hou, Z. Wang, S. Hellström, F. Zhang, O. Inganäs, M. R. Andersson, Adv. Mater. 2010, 22, 5240.
45. Z. Tang, L. M. Andersson, Z. George, K. Vandewal, K. Tvingstedt, P. Heriksson, R. Kroon, M. R. Andersson, O. Inganäs, Adv. Mater. 2012, 24, 554.
46. Z. Ma, Z. Tang, E. Wang, M. R. Andersson, O. Inganäs, F. Zhang, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 24462.
47. J. M. Cho, S.-W. Kwak, H. Aqoma, J. W. Kim, W. S. Shin, S.-J. Moon, S.-Y. Jang, J. Jo, Org. Electron. 2014, 15, 1942.
48. P. Adhikary, S. Venkatesan, N. Adhikari, P. P. Maharjan, O. Adebanjo, J. Chen, Q. Qiao, Nanoscale 2013, 5, 10007.
49. B. Sun, H. Sirringhaus, Nano Lett. 2005, 5, 2408.