The open-circuit voltage (Voc) of bulk heterojunction solar cells based on polymers and fullerene derivatives is limited to 1.15V by the optical band gap of the fullerene of 1.75eV and the required 0.6 eV offset for efficient charge generation. In practice this limit has not yet been reached. We present a semiconducting polymer that gives Voc=1.15V. To reach this value the surface of the hole collecting electrode is modified by UV-ozone, which increases the work function and creates an Ohmic contact. Under simulated AM1.5 conditions optimized cells provide a power conversion efficiency of 1%.

1.
Y. J.
Cheng
,
H. S.
Yang
, and
C. S.
Hsu
,
Chem. Rev.
109
,
5868
(
2009
).
2.
Y.
Liang
,
Z.
Xu
,
J.
Xia
,
S. T.
Tsai
,
Y.
Wu
,
G.
Li
,
C.
Ray
, and
L.
Yu
,
Adv. Mater.
22
,
E135
(
2010
).
3.
J.
Gilot
,
M. M.
Wienk
, and
R. A. J.
Janssen
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
143512
(
2007
).
4.
J. Y.
Kim
,
K.
Lee
,
N. E.
Coates
,
D.
Moses
,
T. Q.
Nguyen
,
M.
Dante
, and
A. J.
Heeger
,
Science
317
,
222
(
2007
).
5.
S.
Sista
,
M. H.
Park
,
Z. R.
Hong
,
Y.
Wu
,
J. H.
Hou
,
W. L.
Kwan
,
G.
Li
, and
Y.
Yang
,
Adv. Mater.
22
,
380
(
2010
).
6.
J.
Gilot
,
M. M.
Wienk
, and
R. A. J.
Janssen
,
Adv. Mater.
22
,
E67
(
2010
).
7.
D.
Veldman
,
S. C. J.
Meskers
, and
R. A. J.
Janssen
,
Adv. Funct. Mater.
19
,
1939
(
2009
).
8.
G. L.
Schulz
,
X.
Chen
, and
S.
Holdcroft
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
023302
(
2009
).
9.
L. H.
Slooff
,
S. C.
Veenstra
,
J. M.
Kroon
,
D. J. D.
Moet
,
J.
Sweelssen
, and
M. M.
Koetse
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
143506
(
2007
).
10.
M.
Svensson
,
F. L.
Zhang
,
S. C.
Veenstra
,
W. J. H.
Verhees
,
J. C.
Hummelen
,
J. M.
Kroon
,
O.
Inganäs
, and
M. R.
Andersson
,
Adv. Mater.
15
,
988
(
2003
).
11.
F. L.
Zhang
,
K. G.
Jespersen
,
C.
Bjorstrom
,
M.
Svensson
,
M. R.
Andersson
,
V.
Sundstrom
,
K.
Magnusson
,
E.
Moons
,
A.
Yartsev
, and
O.
Inganäs
,
Adv. Funct. Mater.
16
,
667
(
2006
).
12.
Q.
Zheng
,
B. J.
Jung
,
J.
Sun
, and
H. E.
Katz
,
J. Am. Chem. Soc.
132
,
5394
(
2010
).
13.
C.
Tengstedt
,
A.
Crispin
,
C. -H.
Hsu
,
C.
Zhang
,
I. D.
Parker
,
W. R.
Salaneck
, and
M.
Fahlman
,
Org. Electron.
6
,
21
(
2005
).
14.
M. G.
Helander
,
Z. B.
Wang
,
M. T.
Greiner
,
Z. W.
Liu
,
K.
Lian
, and
Z. H.
Lu
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
173302
(
2009
).
15.
C.
Tengstedt
,
A.
Kanciurzewska
,
M. P.
de Jong
,
S.
Braun
,
W. R.
Salaneck
, and
M.
Fahlman
,
Thin Solid Films
515
,
2085
(
2006
).
16.
Y. -J.
Lin
,
F. -M.
Yang
,
C. -Y.
Huang
,
W. -Y.
Chou
,
J.
Chang
, and
Y. -C.
Lien
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
092127
(
2007
).
17.
T. W.
Lee
,
O.
Kwon
,
M. G.
Kim
,
S. H.
Park
,
J.
Chung
,
S. Y.
Kim
,
Y.
Chung
,
J. Y.
Park
,
E.
Han
,
D. H.
Huh
,
J. J.
Park
, and
L.
Pu
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
231106
(
2005
).
18.
D. J. D.
Moet
,
P.
de Bruyn
, and
P. W. M.
Blom
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
153504
(
2010
).
19.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.3480598 for the experimental procedures used.
20.
M.
Jayakannan
,
P. A.
van Hal
, and
R. A. J.
Janssen
,
J. Polym. Sci. A
40
,
251
(
2002
).
21.
V. D.
Mihailetchi
,
P. W. M.
Blom
,
J. C.
Hummelen
, and
M. T.
Rispens
,
J. Appl. Phys.
94
,
6849
(
2003
).
22.
M. M.
Wienk
,
J. M.
Kroon
,
W. J. H.
Verhees
,
J.
Knol
,
J. C.
Hummelen
,
P. A.
van Hal
, and
R. A. J.
Janssen
,
Angew. Chem., Int. Ed.
42
,
3371
(
2003
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.