Understanding How Processing Additives Tune the Nanoscale Morphology of High Efficiency Organic Photovoltaic Blends: From Casting Solution to Spun-Cast Thin Film

Advanced Functional Materials

Volumn 24, Issue 42, 2014, Pages 6647-6657

  Shao, Ming ^a   Keum, Jong Kahk ^a   Kumar, Rajeev ^a   Chen, Jihua ^a   Browning, James F ^a   Das, Sanjib ^b   Chen, Wei ^c   Hou, Jianhui ^d   Do, Changwoo ^a   Littrell, Kenneth C ^a   Rondinone, Adam ^a   Geohegan, David B ^a   Sumpter, Bobby G ^a   Xiao, Kai ^a  

^a OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b University of Tennessee   (United States)

^c ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^d INSTITUTE OF CHEMISTRY   (China)

Author keywords

Flory Huggins theory; morphology; neutron scattering; polymer photovoltaics; reflectometry

Indexed keywords

ADDITIVES; EFFICIENCY; MORPHOLOGY; NEUTRON SCATTERING; PHASE SEPARATION; POLYMER FILMS; REFLECTION; REFLECTOMETERS; SEGREGATION (METALLOGRAPHY); THERMOANALYSIS;

CHARACTERIZATION TECHNIQUES; FLORY-HUGGINS THEORY; NEUTRON REFLECTOMETRY; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; POLYMER PHOTOVOLTAICS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; REFLECTOMETRY; THERMO DYNAMIC ANALYSIS;

THIN FILMS;

EID: 85027924270     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201401547     Document Type: Article

References (37)

1. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, Prog. Photovoltaics 2013, 21, 827.
2. G. Li, R. Zhu, Y. Yang, Nat. Photonics 2012, 6, 153.
3. Y. Y. Liang, Z. Xu, J. B. Xia, S. T. Tsai, Y. Wu, G. Li, C. Ray, L. P. Yu, Adv. Mater. 2010, 22, E135.
4. L. J. Huo, S. Q. Zhang, X. Guo, F. Xu, Y. F. Li, J. H. Hou, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 9697.
5. W. L. Ma, C. Y. Yang, X. Gong, K. Lee, A. J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1617.
6. F. Padinger, R. S. Rittberger, N. S. Sariciftci, Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 85.
7. G. Li, V. Shrotriya, J. S. Huang, Y. Yao, T. Moriarty, K. Emery, Y. Yang, Nat. Mater. 2005, 4, 864.
8. F. L. Zhang, K. G. Jespersen, C. Bjorstrom, M. Svensson, M. R. Andersson, V. Sundstrom, K. Magnusson, E. Moons, A. Yartsev, O. Inganas, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 667.
9. M. M. Wienk, M. Turbiez, J. Gilot, R. A. J. Janssen, Adv. Mater. 2008, 20, 2556.
10. C. S. Kim, L. L. Tinker, B. F. DiSalle, E. D. Gomez, S. Lee, S. Bernhard, Y. L. Loo, Adv. Mater. 2009, 21, 3110.
11. Z. Z. Sun, K. Xiao, J. K. Keum, X. Yu, K. L. Hong, J. Browning, I. N. Ivanov, J. H. Chen, J. Alonzo, D. W. Li, B. G. Sumpter, E. A. Payzant, C. M. Rouleau, D. B. Geohegan, Adv. Mater. 2011, 23, 5529.
12. J. H. Chen, X. Yu, K. L. Hong, J. M. Messman, D. L. Pickel, K. Xiao, M. D. Dadmun, J. W. Mays, A. J. Rondinone, B. G. Sumpter, S. M. Kilbey, J. Mater. Chem. 2012, 22, 13013.
13. H. C. Liao, C. C. Ho, C. Y. Chang, M. H. Jao, S. B. Darling, W. F. Su, Mater. Today 2013, 16, 326.
14. J. K. Lee, W. L. Ma, C. J. Brabec, J. Yuen, J. S. Moon, J. Y. Kim, K. Lee, G. C. Bazan, A. J. Heeger, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619.
15. J. Peet, J. Y. Kim, N. E. Coates, W. L. Ma, D. Moses, A. J. Heeger, G. C. Bazan, Nat. Mater. 2007, 6, 497.
16. X. Guo, C. H. Cui, M. J. Zhang, L. J. Huo, Y. Huang, J. H. Hou, Y. Li, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7943.
17. Y. M. Sun, G. C. Welch, W. L. Leong, C. J. Takacs, G. C. Bazan, A. J. Heeger, Nat. Mater. 2012, 11, 44.
18. S. J. Lou, J. M. Szarko, T. Xu, L. P. Yu, T. J. Marks, L. X. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20661.
19. K. Schmidt, C. J. Tassone, J. R. Niskala, A. T. Yiu, O. P. Lee, T. M. Weiss, C. Wang, J. M. J. Frechet, P. M. Beaujuge, M. F. Toney, Adv. Mater. 2013, 26, 300.
20. D. Di Nuzzo, A. Aguirre, M. Shahid, V. S. Gevaerts, S. C. J. Meskers, R. A. J. Janssen, Adv. Mater. 2010, 22, 4321.
21. W. W. Li, Y. Zhou, B. V. Andersson, L. M. Andersson, Y. Thomann, C. Veit, K. Tvingstedt, R. P. Qin, Z. S. Bo, O. Inganas, U. Wurfel, F. L. Zhang, Org. Electron. 2011, 12, 1544.
22. V. F. Sears, Neutron News 1992, 3, 26.
23. W. R. Chen, P. D. Butler, L. J. Magid, Langmuir 2006, 22, 6539.
24. J. S. Pedersen, P. Schurtenberger, Macromolecules 1996, 29, 7602.
25. L. F. Drummy, R. J. Davis, D. L. Moore, M. Durstock, R. A. Vaia, J. W. P. Hsu, Chem. Mater. 2011, 23, 907.
26. A. J. Pearson, S. A. Boden, D. M. Bagnall, D. G. Lidzey, C. Rodenburg, Nano Lett. 2011, 11, 4275.
27. B. Hammouda, J. Appl. Crystallogr. 2010, 43, 716.
28. J. K. Keum, K. Xiao, I. N. Ivanov, K. L. Hong, J. F. Browning, G. S. Smith, M. Shao, K. C. Littrell, A. J. Rondinone, E. A. Payzant, J. H. Chen, D. K. Hensley, Cryst. Eng. Commun. 2013, 15, 1114.
29. O. Glatter, O. Kratky, Small-Angle X-ray Scattering, Academic Press, London 1982.
30. L. G. Parratt, Phys. Rev. 1954, 95, 359.
31. J. K. Keum, J. F. Browning, K. Xiao, M. Shao, C. E. Halbert, K. L. Hong, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 223301.
32. A. J. Clulow, A. Armin, K. H. Lee, A. K. Pandey, C. Tao, M. Velusamy, M. James, A. Nelson, P. L. Burn, I. R. Gentle, P. Meredith, Langmuir 2014, 30, 1410.
33. X. Z. Guo, M. Zhang, W. Ma, L. Ye, S. Zhang, S. Liu, H. Ade, F. Huang, J. Hou, Adv. Mater. 2014, 26, 4043.
34. D. D. Nuzzo, A. Aguirre, M. Shahid, V. S. Gevvaerts, S. C. J. Mesker, R. A. J. Jassen, Adv. Mater. 2010, 22, 4321.
35. P. J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press, New York 1953.
36. J. M. Y. Carrillo, R. Kumar, M. Goswami, B. G. Sumpter, W. M. Brown, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 17873.
37. G. J. Hedley, A. J. Ward, A. Alekseev, C. T. Howells, E. R. Martins, L. A. Serrano, G. Cooke, A. Ruseckas, I. D. W. Samuel, Nat. Commun. 2013, 4, 2867.