High Photon Upconversion Efficiency with Hybrid Triplet Sensitizers by Ultrafast Hole‐Routing in Electronic‐Doped Nanocrystals

光子上转换 材料科学 量子产额 光化学 轨道能级差 兴奋剂 激子 纳米晶 量子效率 配体(生物化学) 接受者 光激发 光电子学 荧光 纳米技术 化学 原子物理学 激发态 光学 物理 分子 有机化学 生物化学 受体 量子力学 凝聚态物理
作者
Alessandra Ronchi,Chiara Capitani,Valerio Pinchetti,Graziella Gariano,Matteo L. Zaffalon,Francesco Meinardi,Sergio Brovelli,Angelo Monguzzi
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (37) 被引量:53
标识
DOI:10.1002/adma.202002953
摘要

Low-power photon upconversion (UC) based on sensitized triplet-triplet annihilation (sTTA) is considered as the most promising upward wavelength-shifting technique to enhance the light-harvesting capability of solar devices. Colloidal nanocrystals (NCs) with conjugated organic ligands have been recently proposed to extend the limited light-harvesting capability of molecular absorbers. Key to their functioning is efficient energy transfer (ET) from the NC to the triplet state of the ligands that sensitize free annihilator moieties responsible for the upconverted luminescence. The ET efficiency is typically limited by parasitic processes, above all nonradiative hole-transfer to the ligand highest occupied molecular orbital (HOMO). Here, a new exciton-manipulation approach is demonstrated that enables loss-free ET by electronically doping CdSe NCs with gold impurities that introduce a hole-accepting intragap state above the HOMO energy of 9-anthracene acid ligands. Upon photoexcitation, the NC photoholes are rapidly routed to the Au-level, producing a long-lived bound exciton in perfect resonance with the ligand triplet. This hinders hole-transfer leading to ≈100% efficient ET that translates into an upconversion quantum yield as high as ≈12% (≈24% in the normalized definition), which is the highest performance for NC-based upconverters based on sTTA to date and approaches the record efficiency of optimized organic systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
li发布了新的文献求助10
2秒前
鳗鱼雪巧完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
6秒前
Cytheria完成签到,获得积分20
7秒前
胡萝卜发布了新的文献求助10
7秒前
11秒前
szk完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
紫罗风韵完成签到,获得积分10
13秒前
Athena发布了新的文献求助10
14秒前
蓝天发布了新的文献求助10
16秒前
脑洞疼应助邵邵采纳,获得10
17秒前
18秒前
21秒前
大个应助蓝天采纳,获得30
22秒前
银杏叶完成签到 ,获得积分10
22秒前
xxx完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
26秒前
27秒前
arsinagarcc完成签到,获得积分10
28秒前
Lin发布了新的文献求助10
31秒前
义气的妙彤完成签到 ,获得积分10
32秒前
32秒前
大模型应助胡萝卜采纳,获得10
35秒前
王泽然完成签到,获得积分20
36秒前
噜噜噜发布了新的文献求助10
37秒前
邵邵发布了新的文献求助10
38秒前
木木应助JMZ采纳,获得10
38秒前
ca关闭了ca文献求助
39秒前
40秒前
英俊的铭应助敢敢采纳,获得10
40秒前
矜持完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
666完成签到,获得积分10
44秒前
张伯猪发布了新的文献求助10
45秒前
47秒前
47秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6356344
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8171234
关于积分的说明 17203500
捐赠科研通 5412276
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864564
邀请新用户注册赠送积分活动 1842098
关于科研通互助平台的介绍 1690360