d = donor = sensi:zer a = accector = anchihilator isc = Intersystem跨度ttet = triplet-triplet能量传递tta = triplet-triplet-achihila:在TTET和TTA上通过电子交换通过Dexter Energy Energy Energy转移机制发生。sensi&zed an&stokes延迟荧光
量子点(QDs)具有窄线宽发射和可调带隙,因此在量子信息和光电子器件的开发中具有潜在价值1 – 3。尤其是胶体量子点(CQDs),它可以通过溶液处理获得,并用于光伏4 – 9、光发射10 – 14和光电检测15 – 20。上转换光电探测器将低能光子(例如红外线)转换为高能光子(例如可见光),用于红外成像(图1),而红外成像用于夜视、半导体晶圆检测、手势识别、三维成像和生物成像等应用21 – 25。然而,大多数红外光子上转换器件都是基于真空或高温沉积法22、24-33,这些方法与硅等电子材料不兼容,限制了它们在柔性电子产品中的使用。基于溶液处理材料的两端上转换光电探测器已经开发出来,但需要高开启电压并且光子对光子 (p-p) 效率低(低于 1.5%)30、34。在本文中,我们表明,通过设计电子传输层 (ETL) 可以创建两端溶液处理的红外上转换光电探测器,其总 p-p 效率为 6.5%,开启电压低至 2.5 V。我们的光电探测器的效率与外延生长半导体相当,与迄今为止报道的最高增益单片红外量子点上转换器相比,效率提高了五倍。此外,与之前的量子点上变频器相比,该器件的低开启电压降低了两倍以上。我们的器件由基于硫化铅 (PbS) QD 的光电探测器吸收层(红外)和基于硒化镉/硒化锌 (CdSe/ZnS) QD 的发光二极管 (LED) 层(可见光)堆叠而成(图 2a)。为了确保光电探测器层能够提供足够的光电流来驱动 LED 层,
目前,多色发光材料由于其在固态三维显示,1个信息存储,2个生物标记,3,4个抗逆转录病毒期,5-9等中的广泛应用,因此引起了广泛的研究兴趣。一些已发表的研究表明,近几十年来,多色发光 - 发射材料已经迅速发展,例如量子点(QD),10,11个有机材料,稀土纳米颗粒,2,12 - 16个碳圆点(CDS),17等。到目前为止,实现多色发光的最常见方法仍然是颜色混合,其中几种材料与单独的主要发射器物理混合在一起,以产生所需的颜色。尽管如此,这种颜色融合过程不可避免地会导致颜色不平衡,并限制了分辨率。此外,多色发光的颜色调制过程很复杂,它限制了其在反伪造,信息存储等应用中的使用。因此,极端需要,具有化学稳定的宿主,有效的吸收量以及三种主要颜色(红色,绿色和蓝色)的效果,经济和耐用的多色发光来源是非常稳定的。
Glasgow, G1 1XL, UK Corresponding authors, e-mail: * arnaoutakis@hmu.gr , # bryce.richards@kit.edu Abstract Upconversion – the absorption of two or more photons resulting in radiative emission at a higher energy than the excitation – has the potential to enhance the efficiency of solar energy harvesting technologies, most notably photovoltaics.但是,所需的超高光强度和灯笼离子的狭窄吸收带限制了有效的太阳能利用率。在本文中,我们报告了令人兴奋的上转换器,其浓度的阳光在通量密度高达2300个太阳下,辐射仅限于硅带隙以下的光子能量(对应于波长= 1200 nm)。上转换到= 980 nm是通过在荧光聚合物基质中使用六角形的Erbium掺杂钠yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium。上转换具有与辐照度的非线性关系,因此在高辐照度下,在过程变为线性的情况下发生阈值。对于β -Nayf 4:25%ER 3+,我们在320个太阳下浓缩的阳光下发现了两个光子阈值。值得注意的是,该阈值低于相应的激光激发,并且可能与所有共同激发的ER 3+离子水平和激发的吸收有关。这些结果突出了一条利用光伏的太阳光谱的途径。简介上转换(UC)是一个非线性光子过程,可以添加来自两个或多个较低能量光子的能量,从而导致单个较高能量光子的发射[1]。第一个激发态通过基态吸收(GSA)填充。uc已在激光器[2],生物医学成像[3],[4],抗爆炸[5],[6],塑料回收[7]和太阳能收获[8],[9],[9],[10]中进行了研究。对于光伏,这可能是绕过太阳能光谱中与子频带光子相关的太阳能电池传输损失的一种有前途的方法[11]。计算表明,在理想情况下,UC可以提高单连接太阳能电池的理论上效率(Shockley-Queisser)极限从33%到48%[11]。有效的稀有地球[12],[13],[14]上转换器的外部转换器高达9.5%,外部UC量子产量(EUCQY),这是外部发射与入射光子的比率。稀有的稀土上转换器具有较高的近红外(NIR)Eucqy的表现最高的硅[14],[15]和钙钛矿太阳能电池[16]。在三价灯笼离子中,UC通过部分填充的4F壳中的辐射过渡发生。额外光子的激发态吸收(ESA)可以产生更高的激发态。然而,可以通过第一个激发态以第一个激发态的能量传递向上转换(ETU)来进行更有效的过程,尤其是在较低的激发能力密度下,如图1(a)。一个离子的能量被捐赠给附近的离子,将其推广到更高的亚稳态状态,而敏化剂的能量又回到基态。
摘要:机械应变可用于调整单层过渡金属二核苷(1L-TMD)的光学特性。在这里,从1l-wse 2薄片的上转换光致发光(UPL)用通过十字形弯曲和压痕法诱导的双轴应变调节。发现,随着施加的双轴应变从0%增加到0.51%,UPL的峰位置被大约24 nm红移。同时,对于在-157 MeV至-37 MeV之间的宽范围内的上转换能量差,UPL强度指数增加。在三种不同的激发波长为784 nm,800 nm和820 nm处的1L-WSE 2中,UPL发射在1L-WSE 2中观察到的线性和肌功率依赖性表示多音辅助的一photon photon UpConversion发射过程。1L-TMDS的应变依赖性UPL发射的结果铺平了光子上转换应用和光电设备进步的独特途径。
单层二硫化钨(1L-WS 2)是一种直接带隙原子层的半导体材料,单层金属二核苷元素(1L-TMDS)中具有应变可调节光学和光电特性。在这里,我们演示了从柔性聚碳酸酯十字形底物转移的剥落的1L-WS 2薄片中的双轴应变上的上转化光致发光(UPL)。当将双轴菌株应用于1L-WS 2时,从0增加到0.51%时,可以观察到,UPL峰位置的红移最高为60 nm/%菌株,而UPL强度则表现为指数级增长,上升能量差异从-303到-303至-120 MEV。双轴应变下1L-WS 2的UPL的测得的功率依赖性揭示了一个光子涉及多音量介导的上转换机制。所展示的结果为推进基于TMD的光学上转换设备提供了新的机会,以实现未来的灵活光子学和光电子学。
所研究的样品是NAYF4:YB,ER UCNP,具有聚乙胺(PEI)聚合物涂层,分散在浓度为10 mg/ml的去离子水中。UCNP色散以10 mm×10 mm石英比色杯持有,并使用FS5光谱荧光计进行了表征。为激发,FS5配备了带有脉冲调制盒(PM-2)的2W 980 nm激光二极管,可同时使用CW和脉冲操作。用于检测,FS5配备了两个光电探测器:PMT-900和PMT-1010(FS5-NIR升级)和多通道缩放(MCS)寿命电子电子产品。频谱范围为200-900 nm的PMT-900用于光谱和寿命测量,而其扩展光谱范围为1010 nm的PMT-1010用于确定量子屈服。样品比色杯持有用于光谱和寿命测量的SC-05标准比色杯模块,而SC-30集成球模块用于量子屈服测量。
推荐引用 推荐引用 Kiseleva, N., Busko, D., Richards, BS, Filatov, MA, Turshatov (2020). 使用无重原子敏化剂的电荷转移态荧光作为自参考来确定上转换量子产率。《物理化学快报》11,XXX.,第 6560–6566 页。doi:10.1021/acs.jpclett.0c01902
典型的TTA-UC发生在敏化剂和歼灭器发色团的集合中,在吸收低能光子后,激发敏化剂的激发三重态通过dexter Energy转移(DET)敏感,然后通过Dexter Energy Transfress(DET)启用TTTA,然后进行TTA产生高F能量能量发射的单元状态。在两个低能三重态耦合时形成较高能量单线状态的过程由统计概率因子(F)描述,如图1。然而,关于各种歼灭者的F及其对不同光che和能量参数的依赖性的F存在很大的歧义。在这项工作中,我们通过实验性地评估了pery灭灭液的F,并讨论了F对能量差距定律的依赖性,以优化对高F因子的歼灭者的合适能量设计。根据Glebsch – Gordan系列,三胞胎状态的强交换耦合可能会导致具有3个自旋多重性(1个单线,3个三重率和5个Quintets)的九个可能的三重旋转特征态。14三胞胎耦合可以简单地由海森伯格的旋转仅哈密顿式(1)来定义。15,16