Neutron scattering techniques provide unique insights into the active layer morphology of organic solar cells. The nanoscale morphology, the thin film vertical composition, and the intermixing on a molecular level, which all strongly have an impact on the performance of organic solar cells, can be probed with neutrons. In addition to the static structure, also fast dynamics occurring in the active material is accessible with neutrons. This perspective letter highlights the power of grazing incidence small angle neutron scattering and quasi-elastic neutron scattering experiments after shortly introducing into the working principle of organic solar cells.
REFERENCES
1.
D.
Zou
,
D.
Wang
,
Z.
Chu
,
Z.
Lv
, and
X.
Fan
, Coord. Chem. Rev.
254
, 1169
(2010
).2.
R.
Koeppe
,
D.
Hoeglinger
,
P. A.
Troshin
,
R. N.
Lyubovskaya
,
V. F.
Razumov
, and
N. S.
Sariciftci
, ChemSusChem
2
, 309
(2009
).3.
S.
Berny
,
N.
Blouin
,
A.
Distler
,
H.-J.
Egelhaaf
,
M.
Krompiec
,
A.
Lohr
,
O. R.
Lozman
,
G. E.
Morse
,
L.
Nanson
,
A.
Pron
,
T.
Sauermann
,
N.
Seidler
,
S.
Tierney
,
P.
Tiwana
,
M.
Wagner
, and
H.
Wilson
, Adv. Sci.
3
, 1500342
(2016
).4.
W.
Cao
,
Z.
Li
,
Y.
Yang
,
Y.
Zheng
,
W.
Yu
,
R.
Afzal
, and
J.
Xue
, Renewable Energy
72
, 134
(2014
).5.
C.
Deibel
and
V.
Dyakonov
, Rep. Prog. Phys.
73
, 096401
(2010
).6.
P.
Müller-Buschbaum
, Polym. J.
45
, 34
(2013
).7.
P.
Müller-Buschbaum
,
E.
Metwalli
,
J.-F.
Moulin
,
V.
Kudryashov
,
M.
Haese-Seiller
, and
R.
Kampmann
, Eur. Phys. J. Spec. Top.
167
, 107
(2009
).8.
S.
Lan
,
H.
Yang
,
G.
Zhang
,
X.
Wu
,
Q.
Chen
,
L.
Chen
,
H.
Chen
, and
T.
Guo
, ACS Appl. Mater. Interfaces
9
, 20679
(2017
).9.
W.
Yin
and
M.
Dadmun
, ACS Nano
5
, 4756
(2011
).10.
J. W.
Kiel
,
A. P. R.
Eberle
, and
M. E.
Mackay
, Phys. Rev. Lett.
105
, 168701
(2010
).11.
H. W.
Ro
,
B.
Akgun
,
B. T.
O'Connor
,
M.
Hammond
,
R. J.
Kline
,
C. R.
Snyder
,
S. K.
Satija
,
A. L.
Ayzner
,
M. F.
Toney
,
C. L.
Soles
, and
D. M.
DeLongchamp
, Macromolecules
45
, 6587
(2012
).12.
K. H.
Lee
,
P. E.
Schwenn
,
A. R. G.
Smith
,
H.
Cavaye
,
P. E.
Shaw
,
M.
James
,
K. B.
Krueger
,
I. R.
Gentle
,
P.
Meredith
, and
P. L.
Burn
, Adv. Mater.
23
, 766
(2011
).13.
S.
Das
,
J. K.
Keum
,
J. F.
Browning
,
G.
Gu
,
B.
Yang
,
O.
Dyck
,
C.
Do
,
W.
Chen
,
J.
Chen
,
I. N.
Ivanov
,
K.
Hong
,
A. J.
Rondinone
,
P. C.
Joshi
,
D. B.
Geohegan
,
G.
Duscher
, and
K.
Xiao
, Nanoscale
7
, 15576
(2015
).14.
C.
Tao
,
M.
Aljada
,
P. E.
Shaw
,
K. H.
Lee
,
H.
Cavaye
,
M. N.
Balfour
,
R. J.
Borthwick
,
M.
James
,
P. L.
Burn
,
I. R.
Gentle
, and
P.
Meredith
, Adv. Energy Mater.
3
, 105
(2013
).15.
A. A. Y.
Guilbert
,
M.
Zbiri
,
M. V. C.
Jenart
,
C. B.
Nielsen
, and
J.
Nelson
, J. Phys. Chem. Lett.
7
, 2252
(2016
).16.
T.
Etampawala
,
D.
Ratnaweera
,
B.
Morgan
,
S.
Diallo
,
E.
Mamontov
, and
M.
Dadmun
, Polymer
61
, 155
(2015
).17.
J.
Obrzut
and
K. A.
Page
, Phys. Rev. B
80
, 195211
(2009
).18.
B. T. M.
Willis
and
C. J.
Carlile
, Experimental Neutron Scattering
(
OUP
, Oxford
, 2009
).19.
S.
Guo
,
W.
Wang
,
E. M.
Herzig
,
A.
Naumann
,
G.
Tainter
,
J.
Perlich
, and
P.
Müller-Buschbaum
, Appl. Mater. Interfaces
9
, 3740
(2017
).20.
M. A.
Ruderer
,
S.
Guo
,
R.
Meier
,
H.-Y.
Chiang
,
V.
Körstgens
,
J.
Wiedersich
,
J.
Perlich
,
S. V.
Roth
, and
P.
Müller-Buschbaum
, Adv. Funct. Mater.
21
, 3382
(2011
).21.
M.
Gruber
,
M.
Rawolle
,
J.
Wagner
,
D.
Magerl
,
U.
Hörmann
,
J.
Perlich
,
S. V.
Roth
,
A.
Opitz
,
F.
Schreiber
,
P.
Müller-Buschbaum
, and
W.
Brütting
, Adv. Energy Mater.
3
, 1075
(2013
).22.
W.
Wang
,
C. J.
Schaffer
,
L.
Song
,
V.
Körstgens
,
S.
Pröller
,
E. D.
Indari
,
T.
Wang
,
A.
Abdelsamie
,
S.
Bernstorff
, and
P.
Müller-Buschbaum
, J. Mater. Chem. A
3
, 8324
(2015
).23.
G.
Li
,
V.
Shrotriya
,
Y.
Yao
, and
Y.
Yang
, J. Appl. Phys.
98
, 43704
(2005
).24.
B.
Hammouda
, J. Macromol. Sci. Polymer Rev.
50
, 14
(2010
).25.
P.
Müller-Buschbaum
,
J. S.
Gutmann
,
R.
Cubitt
, and
W.
Petry
, Physica B
350
, 207
(2004
).26.
P.
Müller-Buschbaum
,
G.
Kaune
,
M.
Haese-Seiller
, and
J.-F.
Moulin
, J. Appl. Crystallogr.
47
, 1228
(2014
).27.
W.
Wang
,
L.
Song
,
D.
Magerl
,
D.
Moseguí González
,
V.
Körstgens
,
M.
Philipp
,
J.-F.
Moulin
, and
P.
Müller-Buschbaum
, Adv. Funct. Mater.
28
, 1800209
(2018
).28.
G.
Pospelov
,
W.
van Herck
,
J.
Burle
,
J. M.
Carmona Loaiza
,
C.
Durniak
,
J. M.
Fisher
,
M.
Ganeva
,
D.
Yurov
, and
J.
Wuttke
, J. Appl. Crystallogr.
53
, 262
(2020
).29.
M. A.
Ruderer
,
R.
Meier
,
L.
Porcar
,
R.
Cubitt
, and
P.
Müller-Buschbaum
, J. Phys. Chem. Lett.
3
, 683
(2012
).30.
S.
Guo
,
B.
Cao
,
W.
Wang
,
J.-F.
Moulin
, and
P.
Müller-Buschbaum
, ACS Appl. Mater. Interfaces
7
, 4641
(2015
).31.
G.
Paternó
,
F.
Cacialli
, and
V.
García-Sakai
, Chem. Phys.
427
, 142
(2013
).32.
I.
Calvo-Almazán
and
P.
Fouquet
, Eur. Phys. J. Spec. Top.
213
, 149
(2012
).33.
G. M.
Paternò
,
J. R.
Stewart
,
A.
Wildes
,
F.
Cacialli
, and
V. G.
Sakai
, Polymer
105
, 407
(2016
).©2020 Authors. Published by AIP Publishing.
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.
