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通过激发态工程最大化共轭体系中的三重态融合产生三重态

光学 2026-05-05 v1 材料科学

摘要

光子上转换器是平移斯托克斯发射器,能够生成高于吸收光子能量的光子。通过不同机制实现,这些机制在成像、反防伪、信息加密以及最重要的是太阳能技术中受到广泛研究。在这些机制中,基于敏感器三体-三体湮灭 (sTTA-UC) 的光子上转换尤其引人注目,因为它可在低强度、非相干光下工作。在 sTTA UC 中,两个从共轭消除器的三体态在碰撞后融合,以 populates 更高能量的荧光三重态,其中三体态最初通过来自低能量敏感器的能量传递生成。本文引入一种通用的分子设计策略,以最大化三体态融合产生的三重态。通过选择性取代,我们设计了一个源自萘的消除器,其激发态能量景观强烈偏向三重态形成,实现产率最高可达 0.83。当与合适的三体态敏感器组合时,该系统可在 390 nm 处实现稳定的 UV/可见光上转换,绝对上转换产率约为 0.19,激发强度阈值低于 0.1 suns,适用于非相干宽带激发,完全符合太阳能技术的要求。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.01998,
  title  = {Excited states engineering maximizes singlet generation by triplet fusion in conjugated systems},
  author = {Alessandra Ronchi and Masashi Mamada and Michel Frigoli and Angelo Monguzzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01998},
  year   = {2026}
}