靠近红外到可见光子的升级转换效率超过21%
Ruijia Sun1,2,3, Jianyang Zang4,5,6, Runchen Lai7,8
1Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310027, China.
Journal of the American Chemical Society
|June 20, 2024
概括
这项研究引入了使用InAs量子点的新近红外 (NIR) 到黄色光向上转换系统. 它实现了高效的NIR光子转换的创纪录量子产量, 推动了能源和成像中的应用.
科学领域:
- 材料科学
- 摄影化学
- 纳米技术
背景情况:
- 通过三倍三倍灭绝 (TTA) 将近红外 (NIR) 转化为可见光子 (UC) 对太阳能,光催化和生物成像具有前景.
- 与可见到可见的系统相比,目前的NIR到可见的TTA-UC系统的效率较低.
研究的目的:
- 开发一种具有显著提高效率的新型NIR到黄色TTA-UC系统.
- 研究基于InAs的体量子点 (QD) 作为增强UC的三重光敏感剂的使用.
主要方法:
- 在InAs QD上形成超薄ZnSe外以使表面缺陷无效.
- 使用四烯作为三重能量转移 (TET) 的消灭剂.
- 使用短暂吸收光谱分析TET效率和三倍生命周期.
主要成果:
- 在NIR-to-yellow TTA-UC中实现了21.1%的量子收益率 (QY).
- 证明了UC系统的低值强度为20.2W/cm2.
- 经过验证的TET效率 (> 80%) 和长时间的四基三连体寿命,对于高UC性能至关重要.
- 保持高的UCQY (>18%) 与红移的InAsQD,显示了低能量的NIR光子利用的潜力.
结论:
- 使用InAs QD和ZnSe被动化开发的NIR-to-yellow TTA-UC系统代表了UC效率的显著提高.
- 在不妨碍TET的表面被动化策略是高性能NIR到可见UC的关键.
- 在低能量NIR光子的有效采集方面,InAs QD具有很大的潜力,在各种领域扩大了应用范围.
