Morphology-Limited Free Carrier Generation in Donor/Acceptor Polymer Blend Solar Cells Composed of Poly(3-hexylthiophene) and Fluorene-Based Copolymer

Advanced Energy Materials

Volumn 5, Issue 12, 2015, Pages

  Mori, Daisuke ^a   Benten, Hiroaki ^a   Ohkita, Hideo ^a,b   Ito, Shinzaburo ^a  

^a KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

^b JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

Author keywords

conjugated polymer blends; fluorene based copolymers; poly(3 hexylthiophene); polymer solar cells; transient absorption spectroscopy

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTROSCOPY; CARRIER MOBILITY; CONJUGATED POLYMERS; MORPHOLOGY; NANOCRYSTALLINE MATERIALS; POLYMER BLENDS;

FLUORENES; GEMINATE RECOMBINATION; ISOLATED POLYMER CHAINS; POLY (3-HEXYLTHIOPHENE); RECOMBINATION DYNAMICS; SOLAR CELL MATERIALS; TRANSIENT ABSORPTION MEASUREMENTS; TRANSIENT ABSORPTION SPECTROSCOPIES;

POLYMER SOLAR CELLS;

EID: 84936891695     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201500304     Document Type: Article

References (46)

1. R. Søndergaard, M. Hösel, D. Angmo, T. T. Larsen-Olsen, F. C. Krebs, Mater. Today 2012, 15, 36.
2. C. J. Brabec, S. Gowrisanker, J. J. M. Halls, D. Laird, S. Jia, S. P. Williams, Adv. Mater. 2010, 22, 3839.
3. G. Li, R. Zhu, Y. Yang, Nat. Photonics 2012, 6, 153.
4. C. R. McNeill, N. C. Greenham, Adv. Mater. 2009, 21, 3840.
5. A. Facchetti, Mater. Today 2013, 16, 123.
6. a) Y. Liu, J. Zhao, Z. Li, C. Mu, W. Ma, H. Hu, K. Jiang, H. Lin, H. Ade, H. Yan, Nat. Commun. 2014, 5, 5293
7. b) M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 2015, 23, 1.
8. a) D. Mori, H. Benten, I. Okada, H. Ohkita, S. Ito, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1301006
9. b) T. Earmme, Y. J. Hwang, S. Subramaniyan, S. A. Jenekhe, Adv. Mater. 2014, 26, 6080
10. c) C. Mu, P. Liu, W. Ma, K. Jiang, J. Zhao, K. Zhang, Z. Chen, Z. Wei, Y. Y. J. Wang, S. Yang, F. Huang, A. Facchetti, H. Ade, H. Yan, Adv. Mater. 2014, 26, 7224
11. d) Y. Zhou, T. Kurosawa, W. Ma, Y. Guo, L. Fang, K. Vandewal, Y. Diao, C. Wang, Q. Yan, J. Reinspach, J. Mei, A. L. Appleton, G. I. Koleilat, Y. Gao, S. C. B. Mannsfeld, A. Salleo, H. Ade, D. Zhao, Z. Bao, Adv. Mater. 2014, 26, 3767
12. e) D. Mori, H. Benten, I. Okada, H. Ohkita, S. Ito, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2939
13. f) C. Lee, H. Kang, W. Lee, T. Kim, K. H. Kim, H. Y. Woo, C. Wang, B. J. Kim, Adv. Mater. DOI: 10.1002/adma.201405226.
14. C. R. McNeill, A. Abrusci, J. Zaumseil, R. Wilson, M. J. McKiernan, J. H. Burroughes, J. J. M. Halls, N. C. Greenham, R. H. Friend, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 193506.
15. D. Mori, H. Benten, J. Kosaka, H. Ohkita, S. Ito, K. Miyake, ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 2924.
16. D. Mori, H. Benten, H. Ohkita, S. Ito, K. Miyake, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 3325.
17. S. Ito, T. Hirata, D. Mori, H. Benten, L. T. Lee, H. Ohkita, J. Photopolym. Sci. Technol. 2013, 26, 175.
18. X. Liu, S. Huettner, Z. Rong, M. Sommer, R. H. Friend, Adv. Mater. 2012, 24, 669.
19. a) J. M. Hodgkiss, A. R. Campbell, R. A. Marsh, A. Rao, S. Albert-Seifried, R. H. Friend, Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 177701
20. b) Y. S. Huang, S. Westenhoff, I. Avilov, P. Sreearunothai, J. M. Hodgkiss, C. Deleener, R. H. Friend, D. Beljonne, Nat. Mater. 2008, 7, 483
21. c) M. Fujii, K. Yamashita, Chem. Phys. Lett. 2011, 514, 146.
22. C. Groves, R. A. Marsh, N. C. Greenham, J. Chem. Phys. 2008, 129, 114903.
23. a) C. R. McNeill, S. Westenhoff, C. Groves, R. H. Friend, N. C. Greenham, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 19153
24. b) H. Yan, B. A. Collins, E. Gann, C. Wang, H. Ade, C. R. McNeill, ACS Nano 2012, 6, 677
25. c) M. Schubert, B. A. Collins, H. Mangold, I. A. Howard, W. Schindler, K. Vandewal, S. Roland, J. Behrends, F. Kraffert, R. Steyrleuthner, Z. Chen, K. Fostiropoulos, R. Bittl, A. Salleo, A. Facchetti, F. Laquai, H. W. Ade, D. Neher, Adv. Funct. Mater 2014, 24, 4068.
26. H. Ohkita, S. Ito, Polymer 2011, 52, 4397.
27. J. Guo, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16869.
28. J. Guo, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6154.
29. K. G. Jespersen, W. J. D. Beenken, Y. Zaushitsyn, A. Yartsev, M. Andersson, T. Pullerits, J. Chem. Phys. 2004, 121, 12613.
30. a) P. J. Brown, H. Sirringhaus, M. Harrison, M. Shkunov, R. H. Friend, Phys. Rev. B 2001, 63, 125204
31. b) J. Clark, C. Silva, R. H. Friend, F. C. Spano, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 206406.
32. I. A. Howard, R. Mauer, M. Meister, F. Laquai, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14866.
33. S. De, T. Pascher, M. Maiti, K. G. Jespersen, T. Kesti, F. Zhang, O. Inganäs, A. Yartsev, V. Sundström, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8466.
34. a) C. J. Brabec, G. Zerza, G. Cerullo, S. D. Silvestri, S. Luzzati, J. C. Hummelen, S. Sariciftci, Chem. Phys. Lett. 2001, 340, 232
35. b) S. Yamamoto, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, S. Yamamoto, D. Kitazawa, J. Tsukamoto, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 11514.
36. M. Pope, C. E. Swenberg, Electronic Processes in Organic Crystals and Polymers, 2nd ed., Oxford University Press, New York 1999.
37. Y. Wang, H. Benten, S. Ohara, D. Kawamura, H. Ohkita, S. Ito, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 14108.
38. S. M. Menke, R. J. Holmes, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 499.
39. S. C. Veenstra, J. Loos, J. M. Kroon, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 2007, 15, 727.
40. a) 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
41. b) S. Shoaee, M. P. Eng, E. Espíldora, J. L. Delgado, B. Campo, N. Martín, D. Vanderzande, J. R. Durrant, Energy Environ. Sci. 2010, 3, 971
42. c) S. Shoaee, S. Subramaniyan, H. Xin, C. Keiderling, P. S. Tuladhar, F. Jamieson, S. A. Jenekhe, J. R. Durrant, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 3286.
43. a) H. Tamura, I. Burghardt, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16364
44. b) C. Deibel, T. Strobel, V. Dyakonov, Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 036402.
45. a) G. G. Malliaras, J. R. Salem, P. J. Brock, C. Scott, Phys. Rev. B 1998, 58, R13411
46. b) Y. Shen, A. R. Hosseini, M. H. Wong, G. G. Malliaras, ChemPhysChem 2004, 5, 16.