Broadband up-conversion at subsolar irradiance: Triplet-triplet annihilation boosted by fluorescent semiconductor nanocrystals

Nano Letters

Volumn 14, Issue 11, 2014, Pages 6644-6650

  Monguzzi, A ^a   Braga, D ^b   Gandini, M ^a   Holmberg, V C ^b   Kim, D K ^b   Sahu, A ^b   Norris, D J ^b   Meinardi, F ^a  

^a UNIVERSITY OF MILANO BICOCCA   (Italy)

^b ETH ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

colloidal quantum dots; photocatalysis; photovoltaics; semiconductor nanocrystals; triplet triplet annihilation; Up conversion

Indexed keywords

CHROMOPHORES; CONVERSION EFFICIENCY; FLUORESCENCE; LIGHT; NANOCRYSTALS; PHOTOCATALYSIS; PHOTONS; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SOLAR CELLS;

COLLOIDAL QUANTUM DOTS; PHOTOVOLTAICS; SEMICONDUCTOR NANOCRYSTALS; TRIPLET-TRIPLET ANNIHILATION; UP-CONVERSION;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

EID: 84910001722     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl503322a     Document Type: Article

References (49)

1. Shockley, W.; Queisser, H. J. J. Appl. Phys. 1961, 32, 510
2. Grätzel, M. Inorg. Chem. 2005, 44, 6841
3. Kippelen, B.; Bredas, J.-L. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 251
4. Kudo, A.; Miseki, Y. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 253
5. Tachibana, Y.; Vayssieres, L.; Durrant, J. R. Nat. Photonics 2012, 6, 511
6. Green, M. A. Third Generation Photovoltaics: Advanced Solar Energy Conversion; Springer: Berlin, 2006.
7. Trupke, T.; Green, M. A.; Würfel, P. J. Appl. Phys. 2002, 92, 4117
8. Trupke, T.; Shalav, A.; Richards, B. S.; Wurfel, P.; Green, M. A. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 3327
9. Ginley, D.; Green, M. A.; Collins, R. MRS Bull. 2008, 33, 355
10. de Wild, J.; Meijerink, A.; Rath, J. K.; van Sark, W. G. J. H. M.; Schropp, R. E. I. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4835
11. Huang, X.; Han, S.; Huang, W.; Liu, X. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 173
12. Shalav, A.; Richards, B. S.; Trupke, T.; Kramer, K. W.; Gudel, H. U. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 013505
13. Jankus, V.; Snedden, E. W.; Bright, D. W.; Whittle, V. L.; Williams, J. A. G.; Monkman, A. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 384
14. de Wild, J.; Rath, J. K.; Meijerink, A.; van Sark, W. G. J. H. M.; Schropp, R. E. I. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 94, 2395
15. Shan, G.-B.; Demopoulos, G. P. Adv. Mater. 2010, 22, 4373
16. Zou, W.; Visser, C.; Maduro, J. A.; Pshenichnikov, M. S.; Hummelen, J. C. Nat. Photonics 2012, 6, 560
17. Islangulov, R. R.; Castellano, F. N. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 5957
18. Baluschev, S.; Miteva, T.; Yakutkin, V.; Nelles, G.; Yasuda, A.; Wegner, G. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 143903
19. Islangulov, R. R.; Lott, J.; Weder, C.; Castellano, F. N. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12652
20. Singh-Rachford, T. N.; Castellano, F. N. Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 2560
21. Cheng, Y. Y.; Fuckel, B.; Khoury, T.; Clady, R.; Tayebjee, M. J. Y.; Ekins-Daukes, N. J.; Crossley, M. J.; Schmidt, T. W. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1795
22. Cheng, Y. Y.; Khoury, T.; Clady, R.; Tayebjee, M. J. Y.; Ekins-Daukes, N. J.; Crossley, M. J.; Schmidt, T. W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 66
23. Lissau, J. S.; Gardner, J. M.; Morandeira, A. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 23226
24. Monguzzi, A.; Tubino, R.; Hoseinkhani, S.; Campione, M.; Meinardi, F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 4322
25. Cheng, Y. Y.; Fuckel, B.; MacQueen, R. W.; Khoury, T.; Clady, R. G. C. R.; Schulze, T. F.; Ekins-Daukes, N. J.; Crossley, M. J.; Stannowski, B.; Lips, K.; Schmidt, T. W. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6953
26. Duan, P.; Yanai, N.; Kimizuka, N. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 19056
27. Kim, J.-H.; Kim, J.-H. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17478
28. Khnayzer, R. S.; Blumhoff, J.; Harrington, J. A.; Haefele, A.; Deng, F.; Castellano, F. N. Chem. Commun. 2012, 48, 209
29. Schulze, T. F.; Cheng, Y. Y.; Fückel, B.; MacQueen, R. W.; Danos, A.; Davis, N. J. L. K.; Tayebjee, M. J. Y.; Khoury, T.; Clady, R. G. C. R.; Ekins-Daukes, N. J.; Crossley, M. J.; Stannowski, B.; Lips, K.; Schmidt, T. W. Aust. J. Chem. 2012, 65, 480
30. Schulze, T. F.; Czolk, J.; Cheng, Y.-Y.; Fückel, B.; MacQueen, R. W.; Khoury, T.; Crossley, M. J.; Stannowski, B.; Lips, K.; Lemmer, U.; Colsmann, A.; Schmidt, T. W. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 22794
31. Nattestad, A.; Cheng, Y. Y.; MacQueen, R. W.; Schulze, T. F.; Thompson, F. W.; Mozer, A. J.; Fückel, B.; Khoury, T.; Crossley, M. J.; Lips, K.; Wallace, G. G.; Schmidt, T. W. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2073
32. Monguzzi, A.; Bianchi, F.; Bianchi, A.; Mauri, M.; Simonutti, R.; Ruffo, R.; Tubino, R.; Meinardi, F. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 680
33. Borjesson, K.; Dzebo, D.; Albinsson, B.; Moth-Poulsen, K. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 8521
34. Monguzzi, A.; Mezyk, J.; Scotognella, F.; Tubino, R.; Meinardi, F. Phys. Rev. B 2008, 78, 195112
35. Heer, S.; Kömpe, K.; Güdel, H. U.; Haase, M. Adv. Mater. 2004, 16, 2102
36. Haase, M.; Schäfer, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 5808
37. Mai, H.-X.; Zhang, Y.-W.; Sun, L.-D.; Yan, C.-H. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 13721
38. Wu, S.; Han, G.; Milliron, D. J.; Aloni, S.; Altoe, V.; Talapin, D. V.; Cohen, B. E.; Schuck, P. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U S.A. 2009, 106, 10917
39. Wang, F.; Han, Y.; Lim, C. S.; Lu, Y.; Wang, J.; Xu, J.; Chen, H.; Zhang, C.; Hong, M.; Liu, X. Nature 2010, 463, 1061
40. van der Ende, B. M.; Aarts, L.; Meijerink, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 11081
41. Wang, F.; Deng, R.; Wang, J.; Wang, Q.; Han, Y.; Zhu, H.; Chen, X.; Liu, X. Nat. Mater. 2011, 10, 968
42. Gargas, D. J.; Chan, E. M.; Ostrowski, A. D.; Aloni, S.; Altoe, M. V. P.; Barnard, E. S.; Sanii, B.; Urban, J. J.; Milliron, D. J.; Cohen, B. E.; Schuck, P. J. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 300
43. Deutsch, Z.; Neeman, L.; Oron, D. Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 649
44. Klimov, V. I. Nanocrystal Quantum Dots, 2 nd ed.; CRC Press: Boca Raton, 2010.
45. Kepler, R. G.; Caris, J. C.; Avakian, P.; Abramson, E. Phys. Rev. Lett. 1963, 10, 400
46. Groff, R. P.; Merrifield, R. E.; Avakian, P. Chem. Phys. Lett. 1970, 5, 168
47. Papkovsky, D. B.; O'Riordan, T. C. J. Fluoresc. 2005, 15, 569
48. Singh-Rachford, T. N.; Castellano, F. N. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 195
49. Kim, J.-H.; Deng, F.; Castellano, F. N.; Kim, J.-H. ACS Photonics 2014, 1, 382