Description du projet
Une nouvelle se penche sur le mécanisme de transfert de l’exciton vers les points quantiques
Les processus dépendant du spin jouent un rôle clé dans les semi-conducteurs organiques, les exemples d’application allant du photovoltaïque organique aux diodes électroluminescentes (LED). Le processus d’extraction des excitons triples des semi-conducteurs organiques vers les points quantiques reste en grande partie inexploré. Les chercheurs du projet TRITON, financé par l’UE, ont procédé à la démonstration du transfert d’excitons triples à partir d’acènes moléculaires vers des nanocristaux semi-conducteurs. Ce procédé permet de convertir les excitons triples sombres en photons. L’équipe va maintenant étudier le mécanisme sous-jacent qui contrôle le transfert de l’exciton triple des systèmes moléculaires vers les surfaces quantiques des points. Les résultats s’avéreront très utiles pour améliorer l’efficacité de la production de lumière dans les LED et les systèmes de cellules solaires.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Programme(s)
Régime de financement
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Royaume-Uni