Influence of Molecular Geometry of Perylene Diimide Dimers and Polymers on Bulk Heterojunction Morphology Toward High-Performance Nonfullerene Polymer Solar Cells

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 33, 2015, Pages 5326-5332

  Wu, Chen Hao ^a,b   Chueh, Chu Chen ^a   Xi, Yu Yin ^a   Zhong, Hong Liang ^a   Gao, Guang Peng ^c   Wang, Zhao Hui ^c   Pozzo, Lilo D ^a   Wen, Ten Chin ^b   Jen, Alex K Y ^a,b  

^a University of Washington   (United States)

^b NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

^c INSTITUTE OF CHEMISTRY   (China)

Author keywords

2D conjugated polymers; nonfullerene acceptors; perylene diimide dimers; polymer solar cells

Indexed keywords

CARBOXYLATION; CONJUGATED POLYMERS; FLEXIBLE STRUCTURES; HETEROJUNCTIONS; MOLECULAR STRUCTURE; MORPHOLOGY; POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS; SOLAR CELLS; SOLVENTS;

BULK HETEROJUNCTION (BHJ); EXCITON DISSOCIATION; HIGH POWER CONVERSION; MOLECULAR GEOMETRIES; NONFULLERENE ACCEPTORS; PERYLENEDIIMIDES; POLYMER SOLAR CELL (PSCS); POLYMER SOLAR CELLS;

DIMERS;

EID: 84940720971     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201501971     Document Type: Article

References (42)

1. a) Y. H. Liu, J. B. Zhao, Z. K. Li, C. Mu, W. Ma, H. W. Hu, K. Jiang, H. R. Lin, H. Ade, H. Yan, Nat. Commun. 2014, 5, 5293;
2. b) Z. C. He, B. Xiao, F. Liu, H. B. Wu, Y. L. Yang, S. Xiao, C. Wang, T. P. Russell, Y. Cao, Nat. Photonics 2014, 9, 174.
3. a) A. F. Eftaiha, J. P. Sun, I. G. Hill, G. C. Welch, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 1201;
4. b) Y. Z. Lin, X. W. Zhan, Mater. Horiz. 2014, 1, 470.
5. a) C. H. Woo, T. W. Holcombe, D. A. Unruh, A. Sellinger, J. M. J. Frechet, Chem. Mater. 2010, 22, 1673;
6. b) Y. Zhou, Y. Z. Dai, Y. Q. Zheng, X. Y. Wang, J. Y. Wang, J. Pei, Chem. Commun. 2013, 49, 5802;
7. c) Y. Z. Lin, P. Cheng, Y. F. Li, X. W. Zhan, Chem. Commun. 2012, 48, 4773;
8. d) E. Ahmed, G. Q. Ren, F. S. Kim, E. C. Hollenbeck, S. A. Jenekhe, Chem. Mater. 2011, 23, 4563;
9. e) E. Kozma, M. Catellani, Dyes Pigm. 2013, 98, 160.
10. a) J. J. Dittmer, E. A. Marseglia, R. H. Friend, Adv. Mater. 2000, 12, 1270;
11. b) J. E. Anthony, Chem. Mater. 2011, 23, 583.
12. a) C. Li, H. Wonneberger, Adv. Mater. 2012, 24, 613;
13. b) V. Kamm, G. Battagliarin, I. A. Howard, W. Pisula, A. Mavrinskiy, C. Li, K. Mullen, F. Laquai, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 297;
14. c) P. E. Hartnett, A. Timalsina, H. S. S. R. Matte, N. J. Zhou, X. G. Guo, W. Zhao, A. Facchetti, R. P. H. Chang, M. C. Hersam, M. R. Wasielewski, T. J. Marks, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16345.
15. a) W. Jiang, L. Ye, X. G. Li, C. Y. Xiao, F. Tan, W. C. Zhao, J. H. Hou, Z. H. Wang, Chem. Commun. 2014, 50, 1024;
16. b) B. Jiang, X. Zhang, C. L. Zhan, Z. H. Lu, J. H. Huang, X. L. Ding, S. G. He, J. N. Yao, Polym. Chem. 2013, 4, 4631;
17. c) Z. H. Lu, X. Zhang, C. L. Zhan, B. Jiang, X. L. Zhang, L. L. Chen, J. N. Yao, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 11375;
18. d) X. Zhang, Z. H. Lu, L. Ye, C. L. Zhan, J. H. Hou, S. Q. Zhang, B. Jiang, Y. Zhao, J. H. Huang, S. L. Zhang, Y. Liu, Q. Shi, Y. Q. Liu, J. N. Yao, Adv. Mater. 2013, 25, 5791;
19. e) Q. F. Yan, Y. Zhou, Y. Q. Zheng, J. Pei, D. H. Zhao, Chem. Sci. 2013, 4, 4389;
20. f) Y. Z. Lin, J. Y. Wang, S. X. Dai, Y. F. Li, D. B. Zhu, X. W. Zhan, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400420;
21. g) Y. Zhong, M. T. Trinh, R. S. Chen, W. Wang, P. P. Khlyabich, B. Kumar, Q. Z. Xu, C. Y. Nam, M. Y. Sfeir, C. Black, M. L. Steigerwald, Y. L. Loo, S. X. Xiao, F. Ng, X. Y. Zhu, C. Nuckolls, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 15215.
22. a) S. Rajaram, R. Shivanna, S. K. Kandappa, K. S. Narayan, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 2405;
23. b) R. Shivanna, S. Shoaee, S. Dimitrov, S. K. Kandappa, S. Rajaram, J. R. Durrant, K. S. Narayan, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 435;
24. c) R. Shivanna, S. Rajaram, K. S. Narayan, Appl. Phys. Lett. 2015, 106, 123301.
25. a) Y. Z. Lin, Y. F. Wang, J. Y. Wang, J. H. Hou, Y. F. Li, D. B. Zhu, X. W. Zhan, Adv. Mater. 2014, 26, 5137;
26. b) Y. H. Liu, C. Mu, K. Jiang, J. B. Zhao, Y. K. Li, L. Zhang, Z. K. Li, J. Y. L. Lai, H. W. Hu, T. X. Ma, R. R. Hu, D. M. Yu, X. H. Huang, B. Z. Tang, H. Yan, Adv. Mater. 2015, 27, 1015;
27. c) S. Y. Liu, C. H. Wu, C. Z. Li, S. Q. Liu, K. H. Wei, H. Z. Chen, A. K. Y. Jen, Adv. Sci. 2015, 2, 1500014.
28. a) X. Zhang, C. L. Zhan, J. N. Yao, Chem. Mater. 2015, 27, 166;
29. b) Y. Zang, C. Z. Li, C. C. Chueh, S. T. Williams, W. Jiang, Z. H. Wang, J. S. Yu, A. K. Y. Jen, Adv. Mater. 2014, 26, 5708;
30. c) J. B. Zhao, Y. K. Li, H. R. Lin, Y. H. Liu, K. Jiang, C. Mu, T. X. Ma, J. Y. L. Lai, H. Yan, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 520.
31. a) Y. Z. Lin, Z. G. Zhang, H. T. Bai, J. Y. Wang, Y. H. Yao, Y. F. Li, D. B. Zhu, X. W. Zhan, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 610;
32. b) Y. Z. Lin, J. Y. Wang, Z. G. Zhang, H. T. Bai, Y. F. Li, D. B. Zhu, X. W. Zhan, Adv. Mater. 2015, 27, 1170;
33. c) C. Lee, H. Kang, W. Lee, T. Kim, K. H. Kim, H. Y. Woo, C. Wang, B. J. Kim, Adv. Mater. 2015, 27, 2466.
34. a) L. Ye, W. Jiang, W. C. Zhao, S. Q. Zhang, D. P. Qian, Z. H. Wang, J. H. Hou, Small 2014, 10, 4658;
35. b) L. Ye, W. Jiang, W. C. Zhao, S. Q. Zhang, Y. Cui, Z. H. Wang, J. H. Hou, Org. Electron. 2015, 17, 295.
36. L. Ye, S. Q. Zhang, L. J. Huo, M. J. Zhang, J. H. Hou, Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1595.
37. S. Q. Zhang, L. Ye, Q. Wang, Z. J. Li, X. Guo, L. J. Huo, H. L. Fan, J. H. Hou, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 9550.
38. S. H. Liao, H. J. Jhuo, Y. S. Cheng, S. A. Chen, Adv. Mater. 2013, 25, 4766.
39. a) I. A. Howard, F. Laquai, P. E. Keivanidis, R. H. Friend, N. C. Greenham, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 21225;
40. b) M. G. Li, J. G. Liu, X. X. Cao, K. Zhou, Q. Q. Zhao, X. H. Yu, R. B. Xing, Y. C. Han, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 26917.
41. C. Piliego, T. W. Holcombe, J. D. Douglas, C. H. Woo, P. M. Beaujuge, J. M. J. Frechet, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7595.
42. J. J. Richards, Ph.D. Thesis, University of Washington (Seatlle, WA, USA) 2014.