Dissertação

Semiconductor Triplet Sensitizer for Triplet Fusion Upconversion: Photoexcited carriers in thin-film organolead-halide perovskite driving triplet formation and photon upconversion in rubrene EVALUATED

Os sistemas de upconversion por fusão de tripletos são baseados em cromofóros capazes de converter fotões de baixas para altas energias. A absorpção da luz é feito por um sensitizer que direcciona a energia para uma espécie conversora (emitter). Porém, o carácter excitónico dos sensitizers usuais torna difícil a concentração de energia necessária para tornar o processo de fusão eficiente. Investigámos a aplicação de perovskites não-excitónicos como sensitizers para ultrapassar esta dificuldade. Com base em literatura precedente, examinámos primeiro MAPSI, variante 2-dimensional do genérico MAPI. Alguns dos resultados mencionados na literatura foram reproduzidos, porém colocamos em questão algumas das reivindicação acerca dos mecanismos. Focando-nos em filmes-finos de MAPI, descobrimos que são realmente capazes de gerar tripletos numa camada aceitadora (rubreno) desencadeando upconversion, observada por fotoluminescência. A efficiência interna de upconversion é baixa, aproximadamente 0.03%. Resultados de modelação mostram que a causa principal para este valor é a pequena fracção de cargas geradas no MAPI que são convertidas para tripletos. Das cargas que são convertidas em tripletos, a eficiênciade de fusão é alta (até 35%), visto que a formação de tripletos acontece numa interface bidimensional, gerando altas densidades e fusão eficiente. Caso seja possível melhorar a geração de tripletos, o que requere uma investigação do seu mecanismo e optimizações (e.g. espessura das camadas), o sistema de upconversion pode tornar-se muito eficiente, preconizando o uso de perovskites como condutores de energia para processos excitónicos em diversas aplicações optoelectrónicas.
Fotovoltáicas, conversão fotónica, fusão de tripletos, geração de tripletos, perovskite, rubreno

Abril 24, 2019, 17:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Pedro Miguel Félix Brogueira

Departamento de Física (DF)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Rowan MacQueen

HZB - Helmholtz-Zentrum Berlin

Investigador Principal