Solution-Processable Ultrathin Black Phosphorus as an Effective Electron Transport Layer in Organic Photovoltaics

Advanced Functional Materials

Volumn 26, Issue 6, 2016, Pages 864-871

  Lin, Shenghuang ^a   Liu, Shenghua ^a   Yang, Zhibin ^a   Li, Yanyong ^a   Ng, Tsz Wai ^c   Xu, Zaiquan ^b   Bao, Qiaoliang ^b   Hao, Jianhua ^a   Lee, Chun Sing ^c   Surya, Charles ^a,d   Yan, Feng ^a   Lau, Shu Ping ^a  

^a HONG KONG POLYTECHNIC UNIVERSITY   (Hong Kong)

^b SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

^c CITY UNIVERSITY OF HONG KONG   (Hong Kong)

^d MONASH UNIVERSITY   (Australia)

Author keywords

black phosphorus; electron transport layer; organic photovoltaics; solution processable

Indexed keywords

ELECTRONS; OPTOELECTRONIC DEVICES; PHOSPHORUS; VAN DER WAALS FORCES;

EFFECTIVE ELECTRONS; ELECTRON TRANSPORT; ELECTRON TRANSPORT LAYERS; HOLE TRANSPORT LAYERS; ORGANIC OPTOELECTRONICS; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; SOLUTION PROCESSABLE;

ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES;

EID: 84983097767     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201503273     Document Type: Article

References (53)

1. K. S. Novoselov, V. I. FaÍko, L. Colombo, P. R. Gellert, M. G. Schwab, K. Kim, Nature 2012, 490, 192.
2. Q. H. Wang, K. Kalantar-Zadeh, A. Kis, J. N. Coleman, M. S. Strano, Nat. Nanotech. 2012, 7, 699.
3. A. K. Geim, I. V. Grigorieva, Nature 2013, 499, 419.
4. K. Mak, C. Lee, J. Hone, J. Shan, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 136805.
5. A. Splendiani, L. Sun, Y. Zhang, T. Li, J. Kim, C. Chim, G. Galli, F. Wang, Nano Lett. 2010, 10, 1271.
6. B. Radisavljevic, A. Radenovic, J. Brivio, V. Giacometti, A. Kis, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 147.
7. J. Feng, X. Qian, C. Huang, J. Li, Nat. Photon. 2012, 6, 866.
8. M. Bernardi, M. Palummo, J. C. Grossman, Nano Lett. 2013, 13, 3664.
9. S. Kim, A. Konar, W. Hwang, J. K. Lee, J. Lee, J. Yang, C. Jung, H. Kim, J. Yoo, J. Choi, Y. Jin, S. Lee, D. Jena, W. Choi, K. Kim, Nat. Commun. 2012, 3, 1.
10. F. Withers, O. Del Pozo-Zamudio, A. Mishchenko, A. P. Rooney, A. Gholinia, K. Watanabe, T. Taniguchi, S. J. Haigh, A. K. Geim, A. I. Tartakovskii, K. S. Novoselov, Nat. Mater. 2015, 14, 301.
11. Z. Yin, H. Li, H. Li, L. Jiang, Y. Shi, Y. Sun, G. Lu, Q. Zhang, X. Chen, H. Zhang, ACS Nano 2011, 6, 74.
12. Y. Yoon, K. Ganapathi, S. Salahuddin, Nano Lett. 2011, 11, 3768.
13. A. K. Geim, Science 2009, 324, 1530.
14. F. Schwierz, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 487.
15. H. Dery, H. Wu, B. Ciftcioglu, M. Huang, Y. Song, R. Kawakami, J. Shi, I. Krivorotov, I. Zutic, L. J. Sham, IEEE Trans. Electron Devices 2012, 59, 259.
16. A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nat. Mater. 2007, 6, 183.
17. S. H. Lee, D. Kim, J. Kim, G. Lee, J. Park, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 21915.
18. X. Wan, G. Long, L. Huang, Y. Chen, Adv. Mater. 2011, 23, 5342.
19. Z. K. Liu, S. P. Lau, F. Yan, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 5638.
20. V. Shrotriya, G. Li, Y. Yao, C. Chu, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 073508.
21. A. Hadipour, D. Cheyns, P. Heremans, B. P. Rand, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 930.
22. A. Ayari, E. Cobas, O. Ogundadegbe, M. S. Fuhrer, J. Appl. Phys. 2007, 101, 014507.
23. J. Kim, V. C. Tung, J. Huang, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 1052.
24. J. C. Yu, J. Jang, B. Lee, G. Lee, J. Han, M. Song, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 2067.
25. Y. H. Chao, J. Wu, W. Jheng, C. Wang, C. Hsu, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1279.
26. J. J. Intemann, K. Yao, Y. Li, H. Yip, Y. Xu, P. Liang, C. Chueh, F. Ding, X. Yang, X. Li, Y. Chen, A. Jen, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 1465.
27. Q. V. Le, T. P. Nguyen, S. Y. Kim, Phys. Status Solidi RRL 2014, 8, 390.
28. J. M. Yun, Y. Noh, J. Yeo, Y. Go, S. Na, H. Jeong, J. Kim, S. Lee, S. Kim, H. Koo, T. Kim, D. Kim, J. Mater. Chem. C 2013, 1, 3777.
29. X. Gu, W. Cui, H. Li, Z. Wu, Z. Zeng, S. Lee, H. Zhang, B. Sun, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1262.
30. W. Liu, X. Yang, Y. Zhang, M. Xu, H. Chen, RSC Adv. 2014, 4, 32744.
31. X. Yang, W. Fu, W. Liu, J. Hong, Y. Cai, C. Jin, M. Xu, H. Wang, D. Yang, H. Chen, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 7727.
32. M. A. Ibrahem, T. lan, J. Huang, Y. Chen, K. Wei, L. Li, C. Chu, RSC Adv. 2013, 3, 13193.
33. Q. V. Le, T. Nguyen, K. Choi, Y. Cho, Y. Hong, S. Kim, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 25468.
34. M. J. Beliatis, K. K. Gandhi, L. J. Rozanski, R. Rhodes, L. McCafferty, M. R. Alenezi, A. S. Alshammari, C. A. Mills, K. D. G. I. Jayawardena, S. J. Henley, S. Ravi, P. Silva, Adv. Mater. 2014, 26, 2078.
35. K. D. G. I. Jayawardena, R. Rhodes, K. K. Gandhi, M. R. R. Prabhath, G. Dinesha, M. R. Dabera, M. J. Beliatis, L. J. Rozanski, S. J. Henley, S. Ravi, P. Silva, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 9922.
36. D. H. Wang, J. Kim, J. Seo, I. Park, B. Hong, J. Park, Alan. J. Heeger, Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 2874.
37. A. Castellanos-Gomez, L. Vicarelli, E. Prada, J. O. Island, K. L. Narasimha-Acharya, S. I. Blanter, D. J. Groenendijk, M. Buscema, G. A. Steele, J. V. Alvarez, H. W. Zandbergen, J. J. Palacios, H. S. J. van der Zant, 2D Mater. 2014, 1, 025001.
38. H. Liu, A. T. Neal, Z. Zhu, Z. Luo, X. Xu, D. Tománek, P. D. Ye, ACS Nano 2014, 8, 4033.
39. S. P. Koenig, R. A. Doganov, H. Schmidt, A. H. C. Neto, B. Özyilmaz, Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 103106.
40. M. Buscema, D. J. Groenendijk, S. I. Blanter, G. A. Steele, H. S. J. van der Zant, A. Castellanos-Gomez, Nano Lett. 2014, 14, 3347.
41. P. Yasaei, B. Kumar, T. Foroozan, C. Wang, M. Asadi, D. Tuschel, J. E. Indacochea, R. F. Klie, A. Salehi-Khojin, Adv. Mater. 2015, 27, 1887.
42. J. Kang, J. D. Wood, S. A. Wells, J. Lee, X. Liu, K. Chen, Mark. C. Hersam, ACS Nano 2015, 9, 3596.
43. D. Hanlon, C. Backes, E. Doherty, C. S. Cucinotta, N. C. Berner, C. Boland, K. Lee, P. Lynch, Z. Gholamvand, A. Harvey, S. Zhang, K. Wang, G. Moynihan, A. Pokle, Q. M. Ramasse, N. McEvoy, W. J. Blau, J. Wang, S. Stefano, D. D. O'Regan, G. S. Duesberg, V. Nicolosi, J. N. Coleman, Nat. Commun. 2015, 6, 8563.
44. a) Y. Q. Cai, Q. Q. Ke, G. Zhang, Y. P. Feng, V. B. Shenoy, Y. W. Zhang, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2230;
45. b) R. X. Fei, L. Yang, Appl. Phys. Lett. 2014, 105, 083120.
46. S. Zhang, J. Yang, R. Xu, F. Wang, W. Li, M. Ghufran, Y. Zhang, Z. Xu, G. Zhang, Q. Qin, Y. Lu, ACS Nano 2014, 8, 9590.
47. S. Liu, P. You, J. Li, J. Li, C. Lee, B. S. Ong, C. Surya, F. Yan, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1463.
48. Z. He, C. Zhong, S. Su, M. Xu, H. Wu, Y. Cao, Nat. Photon. 2012, 6, 591.
49. Z. K. Liu, J. H. Li, Z. H. Sun, G. A. Tai, S. P. Lau, F. Yan, ACS Nano 2012, 6, 810.
50. M. F. Lo, Z. Q. Guan, T. W. Ng, C. Y. Chan, C. S. Lee, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 1213.
51. Y. Q. Cai, G. Zhang, Y. W. Zhang, Sci. Rep. 2014, 4, 6677.
52. D. Xiang, C. Han, J. Wu, S. Zhong, Y. Y. Liu, J. D. Lin, X. A. Zhang, W. P. Hu, B. Özyilmaz, A. H. C. Neto, A. T. S. Wee, W. Chen, Nat. Commun. 2015, 6, 6485.
53. Y. Cai, Q. Ke, G. Zhang, Y.-W. Zhang, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 3102.