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
Vi完成签到,获得积分10
1秒前
星辰大海应助终于花开日采纳,获得10
1秒前
1秒前
lgold完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
BCLee发布了新的文献求助20
2秒前
动听幻儿发布了新的文献求助20
2秒前
zhang完成签到,获得积分10
2秒前
zhouyunan完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
张红梨完成签到,获得积分10
3秒前
李恒发布了新的文献求助10
3秒前
刻苦的三德完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
Inovation发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
YONG完成签到,获得积分10
4秒前
gyyyyyyy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
露露完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
wy.he举报lyx00求助涉嫌违规
5秒前
zxy完成签到,获得积分10
5秒前
不安君浩发布了新的文献求助10
5秒前
彭于晏应助飞鸿影下采纳,获得10
5秒前
zxcharm完成签到,获得积分10
5秒前
害怕的板凳完成签到 ,获得积分20
6秒前
乐乐应助xiaowang采纳,获得10
6秒前
隐形雁玉发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
妮妮完成签到 ,获得积分10
7秒前
深情安青应助静坐听雨萧采纳,获得10
7秒前
王姝涵完成签到,获得积分20
7秒前
陈纸溪发布了新的文献求助10
7秒前
张三发布了新的文献求助10
7秒前
怡然访云发布了新的文献求助10
7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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6043634
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7807653
关于积分的说明 16241707
捐赠科研通 5189395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776946
邀请新用户注册赠送积分活动 1760001
关于科研通互助平台的介绍 1643411