|
Chapter 1 Introduction [1] Noaa.Gov (2008). [2] B. J. Dabney, Lapislazulilight.Com (2015). [3] Nrel.Gov (2019). [4] A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, and T. Miyasaka, J Am Chem Soc. 131, 6050 (2009). [5] J. Werner, C.-H. Weng, A. Walter, L. Fesquet, J. P. Seif, S. De Wolf, B. Niesen, and C. Ballif, J Phys Chem Lett. 7, 161 (2015). [6] G. Xing, N. Mathews, S. S. Lim, N. Yantara, X. Liu, D. Sabba, M. Grätzel, S. Mhaisalkar, and T. C. Sum, Nat Mater. 13, 476 (2014). [7] Z.-K. Tan, R. S. Moghaddam, M. L. Lai, P. Docampo, R. Higler, F. Deschler, M. Price, A. Sadhanala, L. M. Pazos, D. Credgington, F. Hanusch, T. Bein, H. J. Snaith, and R. H. Friend, Nat Nanotechnol. 9, 687 (2014). [8] L. Protesescu, S. Yakunin, M. I. Bodnarchuk, F. Krieg, R. Caputo, C. H. Hendon, R. X. Yang, A. Walsh, and M. V. Kovalenko, Nano Lett. 15, 3692 (2015). [9] G. Nedelcu, L. Protesescu, S. Yakunin, M. I. Bodnarchuk, M. J. Grotevent, and M. V. Kovalenko, Nano Lett. 15, 5635 (2015). [10] Y. Wang, X. Li, J. Song, L. Xiao, H. Zeng, and H. Sun, Adv. Mater. 27, 7101 (2015). [11] S. Yakunin, L. Protesescu, F. Krieg, M. I. Bodnarchuk, G. Nedelcu, M. Humer, G. De Luca, M. Fiebig, W. Heiss, and M. V. Kovalenko, Nat Commun. 6, (2015). [12] J. Burschka, N. Pellet, S.-J. Moon, R. Humphry-Baker, P. Gao, M. K. Nazeeruddin, and M. Grätzel, Nature 499, 316 (2013). [13] M. M. Lee, J. Teuscher, T. Miyasaka, T. N. Murakami, and H. J. Snaith, Science 338, 643 (2012). [14] M. Liu, M. B. Johnston, and H. J. Snaith, Nature 501, 395 (2013). [15] S. D. Stranks, G. E. Eperon, G. Grancini, C. Menelaou, M. J. P. Alcocer, T. Leijtens, L. M. Herz, A. Petrozza, and H. J. Snaith, Science 342, 341 (2013). [16] G. Xing, N. Mathews, S. Sun, S. S. Lim, Y. M. Lam, M. Gratzel, S. Mhaisalkar, and T. C. Sum, Science 342, 344 (2013). [17] H. Zhou, Q. Chen, G. Li, S. Luo, T. -b. Song, H.-S. Duan, Z. Hong, J. You, Y. Liu, and Y. Yang, Science 345, 542 (2014). [18] N. J. Jeon, J. H. Noh, Y. C. Kim, W. S. Yang, S. Ryu, and S. I. Seok, Nat Mater. 13, 897 (2014). [19] J. Timmer, Ars Technica (2016). [20] H.-S. Kim, C.-R. Lee, J.-H. Im, K.-B. Lee, T. Moehl, A. Marchioro, S.-J. Moon, R. Humphry-Baker, J.-H. Yum, J. E. Moser, M. Grätzel, and N.-G. Park, Sci. Rep 2, (2012). [21] L. Etgar, P. Gao, Z. Xue, Q. Peng, A. K. Chandiran, B. Liu, M. K. Nazeeruddin, and M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc 134, 17396 (2012). [22] A. P. Alivisatos, Science 271, 933 (1996). [23] M. Bruchez Jr., Science 281, 2013 (1998). [24] C. Burda, X. Chen, R. Narayanan, and M. A. El-Sayed, Chem. Rev. 105, 1025 (2005). [25] W. C. Chan, Science 281, 2016 (1998). [26] D. N. Dirin, S. Dreyfuss, M. I. Bodnarchuk, G. Nedelcu, P. Papagiorgis, G. Itskos, and M. V. Kovalenko, J. Am. Chem. Soc 136, 6550 (2014). [27] F. Zhang, H. Zhong, C. Chen, X. Wu, X. Hu, H. Huang, J. Han, B. Zou, and Y. Dong, ACS Nano 9, 4533 (2015). [28] G. Li, Z.-K. Tan, D. Di, M. L. Lai, L. Jiang, J. H.-W. Lim, R. H. Friend, and N. C. Greenham, Nano Lett. 15, 2640 (2015). [29] Y. Tian, A. Merdasa, M. Peter, M. Abdellah, K. Zheng, C. S. Ponseca, T. Pullerits, A. Yartsev, V. Sundström, and I. G. Scheblykin, Nano Lett. 15, 1603 (2015). [30] Q. A. Akkerman, V. D’Innocenzo, S. Accornero, A. Scarpellini, A. Petrozza, M. Prato, and L. Manna, J. Am. Chem. Soc 137, 10276 (2015). [31] H. Deng, D. Dong, K. Qiao, L. Bu, B. Li, D. Yang, H.-E. Wang, Y. Cheng, Z. Zhao, J. Tang, and H. Song, Nanoscale 7, 4163 (2015). [32] Y. Fu, F. Meng, M. B. Rowley, B. J. Thompson, M. J. Shearer, D. Ma, R. J. Hamers, J. C. Wright, and S. Jin, J. Am. Chem. Soc 137, 5810 (2015). [33] E. Horváth, M. Spina, Z. Szekrényes, K. Kamarás, R. Gaal, D. Gachet, and L. Forró, Nano Lett. 14, 6761 (2014). [34] D. M. Jang, K. Park, D. H. Kim, J. Park, F. Shojaei, H. S. Kang, J.-P. Ahn, J. W. Lee, and J. K. Song, Nano Lett.15, 5191 (2015). [35] M. Spina, M. Lehmann, B. Náfrádi, L. Bernard, E. Bonvin, R. Gaál, A. Magrez, L. Forró, and E. Horváth, Small 11, 4824 (2015). [36] W. Tian, C. Zhao, J. Leng, R. Cui, and S. Jin, J. Am. Chem. Soc 137, 12458 (2015). [37] S. W. Eaton, M. Lai, N. A. Gibson, A. B. Wong, L. Dou, J. Ma, L.-W. Wang, S. R. Leone, and P. Yang, Proc. Nat. Acad. Sci. 113, 1993 (2016). [38] Y. Fu, H. Zhu, A. W. Schrader, D. Liang, Q. Ding, P. Joshi, L. Hwang, X.-Y. Zhu, and S. Jin, Nano Lett. 16, 1000 (2016). [39] J. Pan, S. P. Sarmah, B. Murali, I. Dursun, W. Peng, M. R. Parida, J. Liu, L. Sinatra, N. Alyami, C. Zhao, E. Alarousu, T. K. Ng, B. S. Ooi, O. M. Bakr, and O. F. Mohammed, J Phys Chem Lett. 6, 5027 (2015). [40] A. Fu and P. Yang, Nat. Mater. 14, 557 (2015). [41] H. Zhu, Y. Fu, F. Meng, X. Wu, Z. Gong, Q. Ding, M. V. Gustafsson, M. T. Trinh, S. Jin, and X.-Y. Zhu, Nat. Mater. 14, 636 (2015). [42] J. De Roo, M. Ibáñez, P. Geiregat, G. Nedelcu, W. Walravens, J. Maes, J. C. Martins, I. Van Driessche, M. V. Kovalenko, and Z. Hens, ACS Nano 10, 2071 (2016). [43] S. Gonzalez-Carrero, R. E. Galian, and J. Pérez-Prieto, Opt. Lett. 24, A285 (2015). [44] G. Rainò, G. Nedelcu, L. Protesescu, M. I. Bodnarchuk, M. V. Kovalenko, R. F. Mahrt, and T. Stöferle, ACS Nano 10, 2485 (2016). [45] X. Zhang, H. Lin, H. Huang, C. Reckmeier, Y. Zhang, W. C. H. Choy, and A. L. Rogach, Nano Lett. 16, 1415 (2016). [46] J. Song, J. Li, X. Li, L. Xu, Y. Dong, and H. Zeng, Adv. Mat. 27, 7162 (2015). [47] Y. Wang, X. Li, J. Song, L. Xiao, H. Zeng, and H. Sun, Adv. Mat. 27, 7101 (2015). [48] G. E. Eperon, G. M. Paternò, R. J. Sutton, A. Zampetti, A. A. Haghighirad, F. Cacialli, and H. J. Snaith, J. Mater. Chem. A 3, 19688 (2015). [49] D. Zhang, S. W. Eaton, Y. Yu, L. Dou, and P. Yang, J. Am. Chem. Soc 137, 9230 (2015). [50] Q. A. Akkerman, S. G. Motti, A. R. Srimath Kandada, E. Mosconi, V. D’Innocenzo, G. Bertoni, S. Marras, B. A. Kamino, L. Miranda, F. De Angelis, A. Petrozza, M. Prato, and L. Manna, J. Am. Chem. Soc 138, 1010 (2016). [51] J. A. Sichert, Y. Tong, N. Mutz, M. Vollmer, S. Fischer, K. Z. Milowska, R. García Cortadella, B. Nickel, C. Cardenas-Daw, J. K. Stolarczyk, A. S. Urban, and J. Feldmann, Nano Lett. 15, 6521 (2015). [52] L. Dou, A. B. Wong, Y. Yu, M. Lai, N. Kornienko, S. W. Eaton, A. Fu, C. G. Bischak, J. Ma, T. Ding, N. S. Ginsberg, L.-W. Wang, A. P. Alivisatos, and P. Yang, Science 349, 1518 (2015). [53] Y. Hassan, Y. Song, R. D. Pensack, A. I. Abdelrahman, Y. Kobayashi, M. A. Winnik, and G. D. Scholes, Adv. Mater. 28, 566 (2015). [54] I. Terasaki, Y. Sasago, and K. Uchinokura, Phys. rev. B 56, 12685 (1997). [55] A. Ohtomo and H. Y. Hwang, Nature 427, 423 (2004). [56] T. Kimura, T. Goto, H. Shintani, K. Ishizaka, T. Arima, and Y. Tokura, Nature 426, 55 (2003). [57] J. Wang, Science 299, 1719 (2003). [58] G. Li, R. Zhu and Y. Yang, Nat. Photonics 6, 153 (2012). [59] Z. He, B. Xiao, F. Liu, H. Wu, Y. Yang, S. Xiao, C. Wang. T. P. Russell and Y. Cao, Nat. Photonics 9, 174 (2015). [60] G. Li, V. Shrotriya, J. Huang, Y. Yao, T. Moriarty, K. Emery and Y. Yang, Nat Mater 4, 864 (2005). [61] J. You, L. Dou, K. Yoshimura, T. Kato, K. Ohya, T. Moriarty, K. Emery, C. C. Chen, J. Gao, G. Li and Y. Yang. Nat. Commun.4, 1446 (2013). [62] X. T. Hao, T. Hosokai, N. Mitsuo, S. Kera, K. Mase, K. K. Okudaira and N. Ueno, Appl. Phys. Lett. 89, 182113 (2006). [63] Burt, J. Chem. Soc.,1171 (1910). [64] P. L. Kronick, H. Kaye, E. F. Chapman, S. B. Maintha, M. M. Labes, J. Chem. Physics. 36, 2235 (1962). [65] D. Chapman, R. J. Warn, A. G. Fitzgerald, A. D. Yoffe, Trans. Faraday Soc. 294 (1964). [66] H. Shirakwa, S. Ikeda, Polymer 2, 231 (1971). [67] H. Shirakwa, E. J. Lousi, A. G. MacDiarmid, C. K. Chiang, A. J. Heeger, J. Chem.Commum. 578 (1977). [68] G. Li, R. Zhu and Y Yang, Nat. Photonics 6, 153 (2012). [69] M. Hallermann, I. Kriegel, E. Da Como, J. M. Berger,E. vorl Haufr and J. Feldmann, Adr. Funct. Mater. 19, 3662 (2009). [70] S. Westenhoff, W J. D. Beenken, R. H. Friend, N. C. Greenham, A. Yartsev and V. Sundstrom, Phys. Rev. Lett. 97, (2006). [71] B. M. Savoie, S. Dunaisky,T. J. Marks andM. A. Ratner, Adv. Energy Mater. 5, 1400891 (2015). [72] J. M. Szarko, B. S. Rolczynski, S. J. Lou,T. Xu, J. Strzalka,T. J. Marks, L. Yu and L. X. Chen, Adv. Funct. Mater. 24, 10 (2014). [73] B. C. Thompson and J. M. J. Frechet, Angew. Chem. Int. Ed. 47, 58 (2008). [74] A. A. Bakulin, A. Rao, V G. Pavelyev,P. H. M. Van Loosdrecht, M. S. Pshenichnikov, D. Niedzialek, J. Comil, D. Beljonne and R. H. Friend, Science 335, 1340 (2012). [75] S. Gelinas, A. Rao, A. Kumar,S. L. Smith, A. W:Chin, J. Clark, T. S. Van der Poll, G. C. Bazan and R. H. Friend, Science 343, 512 (2014). [76] B. S. Rolczynski, J. M. Szarko, H. J. Son, Y Liang, L. Yu and L. X. Chen, J. Am. Chem. Soc. 134, 4142 (2012). [77]A. Pisoni, J. Jaćimović, O. S. Barišić, M. Spina, R. Gaál, L. Forró, and E. Horváth, J Phys Chem Lett. 5, 2488 (2014). [78]P. Qin, S. Tanaka, S. Ito, N. Tetreault, K. Manabe, H. Nishino, M. K. Nazeeruddin, and M. Grätzel, Nat Commun. 5, (2014). [79] T. A. Berhe, W.-N. Su, C.-H. Chen, C.-J. Pan, J.-H. Cheng, H.-M. Chen, M.-C. Tsai, L.-Y. Chen, A. A. Dubale, and B.-J. Hwang, Energy Environ Sci. 9, 323 (2016).
Chapter 2 Principle of Ultrafast laser spectroscopy [1] C. Bauer, G. Boschloo, E. Mukhtar, and A. Hagfeldt, Chem Phys Lett. 387, 176 (2004). [2] Y. Tachibana, J. E. Moser, M. Grätzel, D. R. Klug, and J. R. Durrant, J Phys Chem. 100, 20056 (1996). [3] L. Chen, D. W. McBranch, H.-L. Wang, R. Helgeson, F. Wudl, and D. G. Whitten, Proceedings of the National Academy of Sciences 96, 12287 (1999). [4] A. P. de Silva, H. Q. N. Gunaratne, T. Gunnlaugsson, A. J. M. Huxley, C. P. McCoy, J. T. Rademacher, and T. E. Rice, Chem Rev. 97, 1515 (1997). [5] R. A. Kaindl, M. A. Carnahan, D. S. Chemla, S. Oh, and J. N. Eckstein, Physical Review B 72, (2005). [6] C. Bressler, C. Milne, V.-T. Pham, A. ElNahhas, R. M. van der Veen, W. Gawelda, S. Johnson, P. Beaud, D. Grolimund, M. Kaiser, C. N. Borca, G. Ingold, R. Abela, and M. Chergui, Science 323, 489 (2009). [7] D. G. Cahill, W. K. Ford, K. E. Goodson, G. D. Mahan, A. Majumdar, H. J. Maris, R. Merlin, and S. R. Phillpot, J Appl Phys. 93, 793 (2003). [8] C. M. Krauter, J. Möhring, T. Buckup, M. Pernpointner, and M. Motzkus, Physical Chemistry Chemical Physics 15, 17846 (2013). [9] S. K. Sundaram and E. Mazur, Nat Mater. 1, 217 (2002). [10] M. Schmitt, B. Dietzek, G. Hermann and J. Popp, Laser & Photonics Review 1, (2007). [11] R. Berera, R. van Grondelle, and J. T. M. Kennis, Photosyn Res. 101, 105 (2009). [12] C. Ruckebusch, M. Sliwa, P. Pernot, A. de Juan, and R. Tauler, J. Photochem. Photobiol., C 13, 1 (2012).
Chapter 4 Perovskite solar cells modified by the carrier transport layer [1] M. M. Lee, J. Teuscher, T. Miyasaka, T. N. Murakami, and H. J. Snaith, Science 338, 643 (2012). [2] N. Arora, D. M. Ibrahim, A. Hinderhofer, er, N. Pellet, F. Schreiber, Zakeeruddin, Shaik Mohammed, and M. Grätzel, Science 358, 768 (2017). [3] J. Song, E. Zheng, J. Bian, X.-F. Wang, W. Tian, Y. Sanehira, and T. Miyasaka, Journal of Materials Chemistry A 3, 10837 (2015). [4] W. Zhang, Y.-C. Wang, X. Li, C. Song, L. Wan, K. Usman, and J. Fang, Advanced Science 5, 1800159 (2018). [5] Y.-C. Chen, S.-K. Huang, S.-S. Li, Y.-Y. Tsai, C.-P. Chen, C.-W. Chen, and Y. J. Chang, ChemSusChem 11, 3225 (2018). [6] H. Kim, K.-G. Lim, L. Tae-Woo, and E. Science, 9, 12 (2016). [7] T. A. Berhe, W.-N. Su, C.-H. Chen, C.-J. Pan, J.-H. Cheng, H.-M. Chen, M.-C. Tsai, L.-Y. Chen, Dubale, Amare Aregahegn, and B.-J. Hwang, Energy & Environmental Science 9, 323 (2016). [8] G. Niu, X. Guo, and L. Wang, Journal of Materials Chemistry A 3, 8970 (2015). [9] B. Li, Y. Li, C. Zheng, D. Gao, and W. Huang, RSC Advances 6, 38079 (2016). [10] T. Leijtens, Eperon, Giles E, S. Pathak, eep, A. Abate, M. M. Lee, and H. J. Snaith, Nature Communications 4, 2885 (2013). [11] Q. Liu, M.-C. Qin, W.-J. Ke, X.-L. Zheng, Z. Chen, P.-L. Qin, L.-B. Xiong, H.-W. Lei, J.-W. Wan, J. Wen, G. Yang, J.-J. Ma, Z.-Y. Zhang, and G.-J. Fang, Advanced Functional Materials 26, 6069 (2016). [12] G. Niu, W. Li, F. Meng, L. Wang, H. Dong, and Y. Qiu, Journal of Materials Chemistry A 2, 705 (2014). [13] J. You, L. Meng, T.-B. Song, T.-F. Guo, Y. Yang, W.-H. Chang, Z. Hong, H. Chen, H. Zhou, Q. Chen, Y. Liu, D. Marco, and Y. Yang, Nature Nanotechnology 11, 75 (2015). [14] T.-P. Chen, C.-W. Lin, S.-S. Li, Y.-H. Tsai, C.-Y. Wen, W. J. Lin, F.-M. Hsiao, Y.-P. Chiu, K. Tsukagoshi, M. Osada, T. Sasaki, and C.-W. Chen, Advanced Energy Materials 8, 1701722 (2018). [15] B. Jeong, S. M. Cho, S. H. Cho, J. H. Lee, I. Hwang, S. K. Hwang, J. Cho, T. Lee, and Park, 10, 381 (2016). [16] W. Li, W. Zhang, V. Reenen, R. J. Sutton, J. Fan, ong, Haghighirad, Amir A, M. B. Johnston, L. Wang, and H. J. Snaith, Energy & Environmental Science 9, 490 (2016). [17] S. Tang, H. Medina, Y. Yen, C. Chen, T. Yang, K. Wei, and J. Small, 15, 1803529 (2019). [18] W. Ouyang, F. Teng, and Fang, 28, 1707178 (2018). [19] N. Gao and Fang, 115, 8294 (2015). [20] C. Lan, Z. Zhou, R. Wei, and J. C, 11, 61 (2019). [21] R. Dong, C. Lan, X. Xu, X. Liang, X. Hu, D. Li, Z. Zhou, L. Shu, S. Yip, L. Chun, and interfaces, 10, 19019 (2018). [22] M. Osada, Y. Ebina, H. Funakubo, S. Yokoyama, T. Kiguchi, K. Takada, and T. Sasaki, Advanced Materials 18, 1023 (2006). [23] K. Akatsuka, M. Haga, Y. Ebina, M. Osada, K. Fukuda, and T. Sasaki, ACS Nano 3, 1097 (2009). [24] P. Piatkowski, B. Cohen, J. Ramos, Di Nunzio, Maria, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, S. Ahmad, and A. Douhal, Physical Chemistry Chemical Physics 17, 14674 (2015). [25] R. Ihly, A.-M. Dowgiallo, M. Yang, P. Schulz, N. J. Stanton, O. G. Reid, A. J. Ferguson, K. Zhu, J. J. Berry, and J. L. Blackburn, Energy & Environmental Science 9, 1439 (2016). [26] S. Na-Phattalung, S. M. F, K. Kim, M.-H. Du, S.-H. Wei, Z. S. B, and S. Limpijumnong, Physical Review B 73, 125205 (2006). [27] A. M. I, J. Zhang, H. Wang, and L. P. D, Renewable and Sustainable Energy Reviews 77, 131 (2017). [28] Q. Fu, X. Tang, B. Huang, T. Hu, L. Tan, L. Chen, and Y. Chen, Advanced Science 5, 1700387 (2018). [29] S. Yoon, T.-J. Ha and D.-W. Kang, Nanoscale 9, 9754–9761 (2017). [30] S. Yoon, M.-W. Ha and D.-W. Kang, J. Mater. Chem. C 5, 10143–10151 (2017). [31] S. Ahn, W. Jang, S. Park and D. H. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces, 9, 15623–15630 (2017). [32] J. S. Ross, P. Klement, A. M. Jones, N. J. Ghimire, J. Yan, D. Mandrus, T. Taniguchi, K. Watanabe, K. Kitamura and W. Yao, Nat. Nanotechnol. 9, 268 (2014).
Chapter 5 Microscopic carrier dynamics of new conjugated Polymer-Based Organic Photovoltaic [1] C.-H. Chen, Y.-J. Lu, Y.-W. Su, Y.-C. Lin, H.-K. Lin, H.-C. Chen, H.-C. Wang, J.-X. Li, K.-H. Wu, and K.-H. Wei, Organic Electronics 71, 185 (2019). [2] J. M. Jiang, P. Raghunath, Y. C. Lin, H. K. Lin, C. L. Ko, Y. W. Su, M. C. Lin and K. H. Wei, Polymer 79, 262–270 (2015). [3] Y.-C. Lin, Y.-J. Lu, C.-S. Tsao, A. Saeki, J.-X. Li, C.-H. Chen, H.-C. Wang, H.-C. Chen, D. Meng, K.-H. Wu, Y. Yang, and K.-H. Wei, J Mater. Chem. A 7, 3072 (2019). [4] W. Huang, E. Gann, N. Chandrasekaran, S. K. K. Prasad, S. Y. Chang, L. Thomsen, D. Kabra, J. M. Hodgkiss, Y. B. Cheng, Y. Yang, C. R. McNeill, Adv. Ener. Mater. 7, 1602197 (2017). [5] M. M. Montoya, R. A. J. Janssen, Adv. Funct. Mater.27, 1605779 (2017). [6] L. Xue, Y. Yang, J. Xu, C. Zhang, H. Bin, Z. G. Zhang, B. Qiu, X. Li, C. Sun, L. Gao, J. Yao, X. Chen, Y. Yang, M. Xiao, Y. Li, Adv. Mater. 29, 1703344 (2017)
|