SCOPUS
SCIE
Enhanced Performance of Pseudo-Bilayer Organic Photovoltaic Devices via Small Molecule Doping
저자
Syu, Yu-Wei ; Huang, Peng-Yi ; Li, Husan-De ; Hsu, Ching-Ling ; Chiu, Kuan-Cheng ; Kim, Choongik ; Chen, Ming-Chou ; Chao, Yu-Chiang
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2014
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
9958-9965(8쪽)
제공처
소장기관
<P>Controlling both the film crystallinity of the active layer for better charge transport and the interdiffusion between donor and acceptor materials for optimal bicontinuous networks is essential in producing pseudo-bilayer polymer solar cells. In this work, we investigated the influence of a doping solution-processable small molecule with high carrier mobility, 5,11-bis(triethylsilylethynyl) anthradithiophene (TES-ADT), on the performance of pseudo-bilayer polymer solar cells made of an underlayer of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and an upper layer of [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM). By analysis of the X-ray diffraction and UV–vis absorbance spectra of P3HT:TES-ADT blend films it was demonstrated that the film crystallinity was enhanced by TES-ADT doping in the P3HT underlayer. The hole mobility extracted from the current density–voltage curves of hole-only devices based on P3HT:TES-ADT demonstrated an optimized value with proper TES-ADT doping and thermal annealing. An intermixed photoactive layer was observed for the annealed device, indicating the occurrence of interdiffusion with a large interfacial area. With improved film crystallinity and interdiffusion, the optimal device performance was obtained when 5% TES-ADT was blended with P3HT and a thermal annealing treatment at 150 °C for 1 min was conducted. At that optimal condition, the mean crystallite size was increased by 35%, and hence the enhancement of 8% and 14% in power conversion efficiency and short-circuit current density was observed, respectively.</P><P><B>Graphic Abstract</B>
<IMG SRC='http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/jpccck/2014/jpccck.2014.118.issue-19/jp502331x/production/images/medium/jp-2014-02331x_0007.gif'></P><P><A href='http://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/jp502331x'>ACS Electronic Supporting Info</A></P>
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