Design rules for organic donor-acceptor heterojunctions: Pathway for charge splitting and detrapping

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 19, 2015, Pages 6320-6326

  Poelking, Carl ^a,b   Andrienko, Denis ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR POLYMER RESEARCH   (Germany)

^b UNIVERSITY OF HEIDELBERG   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; ECONOMIC AND SOCIAL EFFECTS; HETEROJUNCTIONS; MIXING; MOLECULAR ORIENTATION;

CHARGE SEPARATIONS; CHARGE TRANSFER STATE; CHARGE-SEPARATED STATE; FRENKEL EXCITONS; INTERFACIAL MIXING; MOLECULAR ORDERING; ORGANIC SOLAR CELL; PHOTOVOLTAIC DEVICES;

SOLAR CELLS;

FULLERENE;

ARTICLE; CONTROLLED STUDY; DONOR; ENERGY TRANSFER; FORCE; MOLECULAR INTERACTION; SEPARATION TECHNIQUE; SOLAR ENERGY; STATIC ELECTRICITY;

EID: 84930216592     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b02130     Document Type: Article

References (40)

1. Eftaiha, A. F.; Sun, J.-P.; Hill, I. G.; Welch, G. C. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 1201
2. Sonar, P.; Fong Lim, J. P.; Chan, K. L. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1558
3. Boudreault, P.-L. T.; Najari, A.; Leclerc, M. Chem. Mater. 2011, 23, 456-469
4. Rao, A.; Wilson, M. W. B.; Hodgkiss, J. M.; Albert-Seifried, S.; Bässler, H.; Friend, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12698-12703
5. Yost, S. R.; Lee, J.; Wilson, M. W. B.; Wu, T.; McMahon, D. P.; Parkhurst, R. R.; Thompson, N. J.; Congreve, D. N.; Rao, A.; Johnson, K.; Sfeir, M. Y.; Bawendi, M. G.; Swager, T. M.; Friend, R. H.; Baldo, M. A.; Van Voorhis, T. Nat. Chem. 2014, 6, 492-497
6. Cnops, K.; Rand, B. P.; Cheyns, D.; Verreet, B.; Empl, M. A.; Heremans, P. Nat. Commun.. 2014, 5.
7. Perez, M. D.; Borek, C.; Forrest, S. R.; Thompson, M. E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9281-9286
8. Hoke, E. T.; Vandewal, K.; Bartelt, J. A.; Mateker, W. R.; Douglas, J. D.; Noriega, R.; Graham, K. R.; Fréchet, J. M. J.; Salleo, A.; McGehee, M. D. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 220-230
9. Jeon, S. O.; Yook, K. S.; Chin, B. D.; Park, Y. S.; Lee, J. Y. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 94, 1389-1392
10. Chen, H.-Y.; Hou, J.; Zhang, S.; Liang, Y.; Yang, G.; Yang, Y.; Yu, L.; Wu, Y.; Li, G. Nat. Photonics 2009, 3, 649-653
11. Poelking, C.; Tietze, C.; Elschner, M.; Olthof, S.; Hertel, D.; Baumeier, B.; Meerholz, K.; Würthner, F.; Leo, K.; Andrienko, D. Nat. Mater. 2015, 14, 434-439
12. D'Avino, G.; Mothy, S.; Muccioli, L.; Zannoni, C.; Wang, L.; Cornil, J.; Beljonne, D.; Castet, F. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 12981-12990
13. Idé, J.; Méreau, R.; Ducasse, L. R.; Castet, F.; Bock, H.; Olivier, Y.; Cornil, J.; Beljonne, D.; D'Avino, G.; Roscioni, O. M.; Muccioli, L.; Zannoni, C. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2911-2920
14. Vandewal, K.; Albrecht, S.; Hoke, E. T.; Graham, K. R.; Widmer, J.; Douglas, J. D.; Schubert, M.; Mateker, W. R.; Bloking, J. T.; Burkhard, G. F.; Sellinger, A.; Fréchet, J. M. J.; Amassian, A.; Riede, M. K.; McGehee, M. D.; Neher, D.; Salleo, A. Nat. Mater. 2013, 13, 63-68
15. Provencher, F.; Bérubé, N.; Parker, A. W.; Greetham, G. M.; Towrie, M.; Hellmann, C.; Côté, M.; Stingelin, N.; Silva, C.; Hayes, S. C. Nat. Commun. 2014, 5, 1-11
16. Gregg, B. A. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 3013-3015
17. Caruso, D.; Troisi, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 13498-13502
18. Yost, S. R.; Van Voorhis, T. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 5617-5625
19. Vandewal, K.; Tvingstedt, K.; Gadisa, A.; Inganäs, O.; Manca, J. V. Nat. Mater. 2009, 8, 904-909
20. Bakulin, A. A.; Rao, A.; Pavelyev, V. G.; Loosdrecht, P. H. M. v.; Pshenichnikov, M. S.; Niedzialek, D.; Cornil, J.; Beljonne, D.; Friend, R. H. Science 2012, 335, 1340-1344
21. McMahon, D. P.; Cheung, D. L.; Troisi, A. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2737-2741
22. Gelinas, S.; Rao, A.; Kumar, A.; Smith, S. L.; Chin, A. W.; Clark, J.; van der Poll, T. S.; Bazan, G. C.; Friend, R. H. Science 2014, 343, 512-516
23. Thole, B. Chem. Phys. 1981, 59, 341-350
24. van Duijnen, P. T.; Swart, M. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 2399-2407
25. Ren, P.; Ponder, J. W. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5933-5947
26. Stone, A. J. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 1128-1132
27. Stone, A. J. The Theory of intermolecular forces; Clarendon Press: Oxford, 1997.
28. Rühle, V.; Lukyanov, A.; May, F.; Schrader, M.; Vehoff, T.; Kirkpatrick, J.; Baumeier, B.; Andrienko, D. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 3335-3345
29. May, F.; Baumeier, B.; Lennartz, C.; Andrienko, D. Phys. Rev. Lett. 2012, 109.
30. Linares, M.; Beljonne, D.; Cornil, J.; Lancaster, K.; Brédas, J.-L.; Verlaak, S.; Mityashin, A.; Heremans, P.; Fuchs, A.; Lennartz, C.; Idé, J.; Méreau, R.; Aurel, P.; Ducasse, L.; Castet, F. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 3215-3224
31. Beljonne, D.; Cornil, J.; Muccioli, L.; Zannoni, C.; Brédas, J.-L.; Castet, F. Chem. Mater. 2011, 23, 591-609
32. Yost, S. R.; Wang, L.-P.; Van Voorhis, T. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 14431-14436
33. Idé, J.; Mothy, S.; Savoyant, A.; Fritsch, A.; Aurel, P.; Méreau, R.; Ducasse, L.; Cornil, J.; Beljonne, D.; Castet, F. Int. J. Quantum Chem. 2013, 113, 580-584
34. Smith, E. R. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1981, 375, 475-505
35. Westacott, P.; Tumbleston, J. R.; Shoaee, S.; Fearn, S.; Bannock, J. H.; Gilchrist, J. B.; Heutz, S.; deMello, J.; Heeney, M.; Ade, H.; Durrant, J.; McPhail, D. S.; Stingelin, N. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2756
36. Jamieson, F. C.; Domingo, E. B.; McCarthy-Ward, T.; Heeney, M.; Stingelin, N.; Durrant, J. R. Chemical Science 2012, 3, 485
37. Burke, T. M.; McGehee, M. D. Adv. Mater. 2014, 26, 1923-1928
38. Tan, Z.-K.; Johnson, K.; Vaynzof, Y.; Bakulin, A. A.; Chua, L.-L.; Ho, P. K. H.; Friend, R. H. Adv. Mater. 2013, 25, 4131-4138
39. Smith, S. L.; Chin, A. W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 20305-20309
40. Elschner, C.; Schrader, M.; Fitzner, R.; Levin, A. A.; Bauerle, P.; Andrienko, D.; Leo, K.; Riede, M. RSC Adv. 2013, 3, 12117-12123