Descripción del proyecto
Un nuevo estudio investiga el mecanismo de transferencia de excitones a puntos cuánticos
Los procesos dependientes del espín electrónico desempeñan un papel clave en los semiconductores orgánicos, con ejemplos que van desde la fotovoltaica orgánica hasta los diodos emisores de luz (ledes). El proceso de extracción de excitones en estado de triplete de semiconductores orgánicos a puntos cuánticos está todavía poco estudiado. Los investigadores del proyecto financiado con fondos europeos TRITON han demostrado la transferencia de excitones en estado de triplete de acenos moleculares a nanocristales semiconductores. El proceso permite que los excitones oscuros en estado de triplete se conviertan en fotones. El equipo investigará ahora el mecanismo subyacente que controla la transferencia de excitones en estado de triplete desde sistemas moleculares a superficies de puntos cuánticos. Los resultados tendrán una gran utilidad para mejorar la eficacia de la generación de luz en sistemas de ledes y celdas fotovoltaicas.
Objetivo
The generation, control and transfer of triplet excitons in molecular and hybrid systems is of great interest for optoelectronic applications such as light emission, singlet fission, up/down-conversion and photovoltaics. While coupling triplet excitons from inorganic QDs to organic molecules has been well demonstrated, the reverse process, the transfer of triplets from organic semiconductors to QDs is much more challenging and the underlying reasons are still unclear to the field. Recently, the host group has demonstrated that it is possible to transfer triplet excitons from molecular acenes to emissive nanocrystal quantum dots (QDs). This allows the direct conversion of dark triplet excitons to photons in the hybrids. As triplets generation yield through singlet fission in acene molecules can be up to 200%, this discovery opens a new avenue for highly efficient down-conversion. However, the exact factors that govern the transfer, especially the role of interfaces between the two components, remains unknown. The project will build on the host group’s discovery to develop the fundamental science of this new hybrids platform for optoelectronics. Specifically, we will develop a series of highly controlled solution/solid phase systems, where the interfacial conditions of the hybrid will be intentionally modified. The surface ligands, passivation, energy states of the QDs and the distance to the molecules will be precisely controlled. The molecules will also be covalently attached to the QD surface by a range of functional groups. These systems will be studied with steady-state and time-resolved spectroscopies with the aim of elucidating the underlying mechanism controlling the wavefunction overlap and triplet exciton transfer in the hybrids. We will also conduct proof of concept experiments to demonstrate the use of the optimised hybrid materials for down-convertor. These fundamental investigations will open up new possibilities for down-conversion and optoelectronics.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinador
CB2 1TN Cambridge
Reino Unido