A.N. acknowledges contributions from the Australian Renewable Energy Agency (ARENA) and the Australian National Fabrication Facility (ANFF). This research project is funded by the Australian Solar Institute (6-F020 and A-023), with contributions from The New South Wales Government and the University of Sydney. Aspects of this research were supported under Australian Research Council&#8217;s Discovery Projects funding scheme (DP110103300). Equipment was purchased with support from the Australian Research Council (LE0668257).

1. DSC Fabrication 1.1. Lavorare elettrodi Preparazione <ol><li> Pulire un intero foglio di F: SnO 2 vetro rivestito (110 mm × 110 millimetri × 2,3 millimetri, &lt;8 Ω / □) mediante ultrasuoni in sequenza in acqua e sapone, poi acetone e infine l&#39;etanolo (10 minuti ciascuno). </li><li> Depositare un denso strato di TiO 2 seguendo la procedura riportata di seguito: <ol><li> Vetro a secco utilizzando il vetro di aria compressa e calore a 450 ° C sulla piastra (conduttore rivolto verso l&#39;alto). </li><li> Diluire Titanium diisopropoxide bis (acetilacetonato) (75% in peso in isopropanolo) con etanolo in un rapporto di 1: 9. </li><li> Spruzzare la soluzione diluita su vetro riscaldato da una distanza di circa 100 mm, con cinque spray attraverso la lastra di vetro. </li><li> Spruzzare un round per 10 sec per 12 giri. </li><li> Mantenere vetro a 450 ° C per altri 5 minuti, prima di spegnere il fornello. Lasciare il bicchiere sul piano di cottura e lasciarlo raffreddare lentamente a RT. </li></ol></li><li> Posizionare il vetro supiano della stampante schermo (ancora una volta conduttore rivolto verso l&#39;alto). Inserire schermo e allineare modello di vetro. Aggiungi TiO 2 pasta di schermo e stampare uno o due strati. Se il deposito di due strati, rimuovere la piastra di vetro da stampante tra le stampe, coprire e lasciare riposare per ~ 5 min, poi il calore a 125 ° C per 10 minuti prima di tornare alla stampante per stampare un livello successivo. </li><li> Una volta che la stampa finale è fatto di esecuzione di un programma completo di sinterizzazione. Riscaldare gli elettrodi a 150 ° C a 12,5 ° / min, tenere 10 minuti, poi a 325 ° C a 11,7 ° / min, tenere 5 minuti, poi a 375 ° C a 10 ° / min, tenere 5 minuti, poi a 450 ° C a 10,7 ° / min, tenere 30 minuti e infine a 500 ° C a 10 ° / min, tenere 15 min. Lentamente fresco di RT dopo questo. </li><li> Tagliare il piatto principale in singoli elettrodi di garantire che vi sia spazio sufficiente attorno al film stampato per la guarnizione da applicare dopo. Rimuovere eventuali frammenti di vetro con aria compressa. </li><li> Immergere gli elettrodi in un TiCl 4 20 mM </sub&gt; soluzione (aq.), coprire liberamente ed il contenitore posto in un forno già caldo (70 ° C per 30 min). Subsquently, lavare accuratamente gli elettrodi e sinterizzazione di nuovo a 500 ° C per 30 min. </li><li> Una volta raffreddato al di sotto di 100 ° C, immergere gli elettrodi in una soluzione colorante 0,5 mM. In questo caso l&#39;uso, D149 in acetonitrile: tertbutanol (1: 1). </li><li> Dopo la tintura O / N rimuovere gli elettrodi e sciacquare vigorosamente in acetonitrile per ~ 30 secondi quindi lasciare riposare per altri 30 sec. Estrarre gli elettrodi dal bagno di risciacquo e asciugare con aria compressa. </li></ol> 1.2. Contatore elettrodi Preparazione <ol><li> Tagliare un altro foglio di 2,3 mm F: SnO 2 bicchiere in 18,3 millimetri x 27,5 millimetri pezzi. </li><li> Immergere contatore elettrodo in acqua e praticare un piccolo foro in un angolo (φ = 1 mm, 2,5 millimetri da ogni angolo) da utilizzare come porta di riempimento, con una punta di diamante bava dentale montato in un piccolo banco trapano. </li><li> Pulire controelettrodo di cui al punto 1.1.1 </li><li> Controelettrodo secco e posto su una tessera con conduttivo verso l&#39;alto. Applicare una goccia di soluzione di acido platinico (H 2 PtCl 6, 10 mM in etanolo) e si sviluppa con l&#39;estremità di una pipetta. Tegola sul posto già caldo (400 ° C) piastra per 15 minuti. Dopo questo, rimuovere il vetro e piastrelle e lasciare raffreddare su una panchina. </li></ol> 1.3. Riflettore <ol><li> Tagliare un pezzo di non conduttivo 2 millimetri di vetro a 18,3 mm × 27,5 millimetri e due fori negli angoli adiacenti lungo il lato lungo, con la stessa tecnica come per l&#39;elettrodo contatore (punto 1.2.2). </li><li> Vetro pulito, una volta utilizzando lo stesso protocollo di cui sopra (1.1.1) </li><li> Nastro il vetro pulito e asciutto per la panchina su tre lati, con del nastro residuo basso. Applicare una goccia di Al 2 O 3 pasta (2,0 g di 0,3 micron Al 2 O 3 particelle colloidali, 2 ml di Al 2 O 3 + 1 ml di etanolo) e disegnare giù con una bacchetta di vetro. </li><li> Lasciare pellicola asciugare, rimuovere il nastro e SIvetro nter a 500 ° C per 30 min. </li></ol> 1.4. Montaggio del dispositivo <ol><li> Tagliate due lotti di hot melt guarnizioni adesive. NOTA: la prima, per la DSC, è di 25 micron di spessore e ha dimensioni interne del 17 mm × 8 mm dimensioni esterne del 21 mm × 12 mm. La SEC, per la camera upconversion, utilizza 60 micron materiale della guarnizione raddoppiato negli dare 120 micron di spessore. Una volta piegato, questa guarnizione ha dimensioni interne di 17 millimetri × 21 mm e le dimensioni esterne del 21 mm × 25 mm. </li><li> Posizionare la prima guarnizione nell&#39;angolo del contro elettrodo, assicurando la porta di riempimento è accessibile. Inserire l&#39;elettrodo di lavoro su questo, tali che la superficie stampata è interamente all&#39;interno della guarnizione, ed ottenere una buona tenuta. </li><li> Spostare questa assemblea ad una piastra (120 ° C) e applicare una pressione fino a quando si ammorbidisce e si scioglie guarnizioni, che possono essere osservati visivamente le guarnizioni bagna le superfici di vetro. Rimuovere il gruppo e lasciare raffreddare. </li><li> Postoseconda guarnizione su riflettore, ancora una volta, assicurando orifizi di riempimento non sono coperti. Inserire DSC sopra tali che la superficie stampata è direttamente di fronte al riflettore allumina stampata. Ancora una volta riscaldare dispositivo mentre applicando una pressione, fino a quando la guarnizione ammorbidisce e aderisce, come nella sezione 1.4.3. Questo montaggio è rappresentato nella Figura 1. </li></ol> 1.5. Riempimento di cavità <ol><li> Preparare una soluzione elettrolitica di 0.1 M LiI, 0,6 M 1,2-dimetil-3-propylimidazolium ioduro e 0,05 M di iodio in methoxypropionitrile. </li><li> Posizionare il dispositivo in un piccolo contenitore di plastica con tubo a vuoto attaccato, con il controelettrodo rivolta verso l&#39;alto. </li><li> Mettere una goccia della soluzione elettrolitica sul foro e un pezzo di vetro sulla parte superiore. Applicare il vuoto per un paio di secondi per estrarre l&#39;aria dalla cavità DSC, prima del rilascio, che si avvarrà elettrolita nella cavità. </li><li> Preparare i sigilli accoppiando materiale della guarnizione hot melt su un foglio di alluminio. Lascia questi su una piastra, Gasket lato materiale fino. Pulire la parte posteriore del controelettrodo accuratamente, quindi sigillare premendo dispositivo contro il materiale della guarnizione per ~ 5 sec. </li><li> Preparare la soluzione TTA-UC sciogliendo 0,6 mM di Pd colorante (tetrakis(3,5-di-tert-butylphenyl)-6&#39;-amino-7&#39;-nitro-tetrakisquinoxalino[2,3-b&#39;7,8-b&#39;&#39;12,13-b&#39;&#39;&#39;17,18-b&#39;&#39;&#39;&#39;-porphyrinato) di palladio (II)) e 22 mm di Rubrene in benzene. Sfiatare questa soluzione accuratamente con tre azoto liquido cicli di gelo-disgelo-pompa. </li><li> All&#39;interno di un vano portaoggetti, introdurre la soluzione TTA-UC nella cavità posteriore, permettendo forze capillari per disegnare attraverso. Una volta pieno, ancora una volta, pulire accuratamente la superficie e sigillare utilizzando un altro pezzo di alluminio di appoggio materiale della guarnizione. </li></ol> 2 Misura 2.1. Contatti elettrici <ol><li> Applicare saldatura a F esposti: SnO 2 di elettrodi contatore di lavoro e con Sonic saldatore e saldatura appropriata. </li&gt; <li> Collegare i fili di anodo e catodo tramite saldatura normale. </li><li> Applicare epossidica UV curabile per aprire bordi. NOTA: Questo viene fatto per servire come incapsulamento secondaria del dispositivo contro l&#39;ingresso di ossigeno ed evaporazione del solvente, oltre ad aumentare la robustezza del dispositivo, in particolare l&#39;allegato filo. </li><li> Fissare l&#39;anodo e catodo filo di un cavo BNC aperto attraverso una morsettiera. </li></ol> 2.2. Setup IPCE misura <ol><li> Utilizzando la configurazione mostrata schematicamente in figura 2, montare il dispositivo integrato su un supporto cuvetta. </li><li> Illuminare una sezione del dispositivo integrato (~ 2 mm × 1mm) con un raggio laser continuo nm onda 670 (il &#39;fascio di pompa&#39;) attraverso uno specchio su una montatura regolabile. </li><li> Illuminare l&#39;integrato TTA-UC DSC con luce incoerente quasi-monocromatica (il &#39;fascio sonda&#39;) generata utilizzando una lampada Xe, passata prima attraverso un filtro longpass 405 nm, poi un chopper ruota operante a 29 Hz, un monocromatore, un vetrino inclinato (qui usato come un beam splitter ~ 4%) e di uno specchio parabolico. Generare una popolazione di sfondo tripletta nello strato TTA-UC eccitando strato UC con il fascio di pompa, che è incidente ad un angolo tale che non si accende il livello attivo tastata DSC ma solo lo strato UC. </li><li> Allineare la pompa e fascio sonda sullo strato TTA-UC utilizzando montare lo specchio regolabile. Misurare la corrente di corto circuito generato dalla sonda in quanto viene scansionato tutto lo spettro visibile in incrementi di 5 nm utilizzando un dispositivo di acquisizione di segnali dinamici, amplificatore di corrente e il software di controllo in-house. </li><li> Contemporaneamente registrare la variazione della potenza del fascio sonda riflessa dal vetrino con un misuratore di potenza e un fotodiodo con uscita analogica alimentata al dispositivo di acquisizione del segnale. Correggere il J SC dal dispositivo dalla variazione sonda nel software. </li><li> Spostare il fascio di pompa leggermente utilizzando lo specchio regolabile<html> monte, tale che colpisce lo strato attivo del dispositivo adiacente al fascio sonda. Ripetere la misura con la pompa e la sonda fascio disallineato. </li><li> Registrare sei serie di misure con allineamento e disallineamento nelle stesse posizioni per una migliore rapporto segnale-rumore. </li><li> Ridurre l&#39;intensità del fascio di pompa mettendo il fascio di pompa diversi filtri a densità neutra con trasmissioni noti a 670 nm, e ripetere i passaggi da 2.2.4 a 2.2.7 per una gamma di intensità. </li><li> Misurare il dispositivo J SC integrato, senza la fonte fascio di pompa attiva. </li><li> Misurare la potenza incidente sonda sulla DSC in termini di corrente generata dal fotodiodo posizionando il fotodiodo alla posizione del campione. </li><li> Misurare la trasmissione del dispositivo studiato con la camera di UC rimosso utilizzando uno spettrofotometro visibile UV per ottenere lo spettro di trasmissione, T DSC. NOTA: Questo può essere fatto alternativamente tra fasi 1.4 e 1.5. </li></ol>&quot;&gt; 2.3. Pompa Fonte Caratterizzazione <ol><li> Misurare la potenza del fascio pompa nella posizione DSC per ogni condizione di filtro utilizzato, utilizzando il fotodiodo e potenza metro (come descritto nella sezione 2.2.10). </li><li> Prendere una fotografia del fascio di pompa proiezione su un pezzo di carta griglia in una posizione equivalente a dove lo strato TTA stato durante l&#39;esperimento. Fortemente attenuare il fascio se necessario per evitare la saturazione del rivelatore telecamera. Utilizzare questo software immagine e di analisi dell&#39;immagine per determinare la dimensione del punto della pompa. </li></ol> Trattamento dei dati 3 3.1. Interpolazione Tutti i dati a incrementi di 1 nm. 3.2. IPCE Determinazione <ol><li> Calcolare il flusso di fotoni (φ) raggiungendo il dispositivo integrato dal potere sonda misurata come corrente generata dal fotodiodo (I) e carica elettrica (q): </li><li> Calcolare il fotone incidente cella convertito efficienza elettroni (IPCE 0) della DeviCé dalla misurazione SC J senza illuminazione pompa e il flusso della sonda. </li><li> Prendete i rapporti tra misure con pompa e sonda allineati e non allineati per ottenere i relativi miglioramenti di attivare l&#39;up-convertitore. </li><li> Concentrazione solare determinazione fattore </li><li> Convertire il coefficiente di estinzione del sensibilizzatore in sezione trasversale di assorbimento, σ. </li><li> Ottenere il tasso di eccitazione del sensibilizzatore sotto il AM1.5G spettro solare standard, (k φ), prendendo i prodotti della densità di flusso di fotoni dello spettro solare, trasmittanza del DSC e il sensibilizzante (σ) ad ogni lunghezza d&#39;onda e poi sommando i prodotti in tutto il sensibilizzatore assorbimento Q-banda, tipicamente 600 nm a 750 nm. </li><li> Calcolare, dalla dimensione poteri e punto della sorgente di pompa, la densità di flusso di fotoni di pompa con differenti filtri di densità neutri. Poi prendere i prodotti delle densità di flusso, trasmittanza del DSC e il sensibilizzatore a670 nm per ottenere i tassi di eccitazione della pompa. </li><li> Calcolare il fattore di concentrazione solare (ʘ) dal rapporto della pompa tasso di eccitazione al tasso di eccitazione in condizioni AM1.5G. </li></ol> 3.3. Modello Montaggio e figure di merito Determinazione <ol><li> Montare un modello della relativa valorizzazione = 1 + × costante in cui la sonda pompa σ e σ (T DSC / IPCE 0) x [(σ pompa × sonda σ) / (pompa σ σ + sonda)], sui risultati sperimentali di valorizzazione, sono sezioni trasversali rispetto alle lunghezze d&#39;onda di pompa e di sonda; pompa σ è fissata per ogni intensità di pompa e sonda σ varia con la lunghezza d&#39;onda. </li><li> Stimare la valorizzazione in J SC ottenuto dall&#39;effetto upconversion (ΔJ SC) dalle differenze tra IPCE UC e IPCE 0 e la densit flusso solarey. </li><li> Calcolare l&#39;UFM normalizzando ΔJ SC per il quadrato del fattore di concentrazione solare, dal momento che TTA-UC ha una dipendenza quadratica sull&#39;ingresso di alimentazione a bassa intensità di eccitazione. </li></ol>

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Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+the+light-harvesting+of+amorphous+silicon+solar+cells+with+photochemical+upconversion.">Improving the light-harvesting of amorphous silicon solar cells with photochemical upconversion.</a> Energ. Environ. Sci. 5 (5), 6953-6959 (2012).</li><li>Dominici, L., Kosyachenko, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dye-Sensitized+Solar+Cells:+Basic+Photon+Management+Strategies.">Dye-Sensitized Solar Cells: Basic Photon Management Strategies.</a> Solar Cells - Dye-Sensitized Devices. , 291 (2011).</li><li>Schulze, T. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemical+Upconversion+Enhanced+Solar+Cells:+Effect+of+a+Back+Reflector.">Photochemical Upconversion Enhanced Solar Cells: Effect of a Back Reflector.</a> Aust. J. Chem. 65 (5), 480-485 (2012).</li><li>Schulze, T. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficiency+Enhancement+of+Organic+and+Thin-Film+Silicon+Solar+Cells+with+Photochemical+Upconversion.">Efficiency Enhancement of Organic and Thin-Film Silicon Solar Cells with Photochemical Upconversion.</a> J. Phys. Chem. C. 116 (43), 22794-22801 (2012).</li><li>Haefele, A., Blumhoff, B., Khnayzer, R. S., Castellano, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Getting+to+the+(Square)+Root+of+the+Problem:+How+to+Make+Noncoherent+Pumped+Upconversion+Linear.">Getting to the (Square) Root of the Problem: How to Make Noncoherent Pumped Upconversion Linear.</a> J. Phys. Chem. Lett. 3, 299-303 (2012).</li><li>Lewitzka, F., L&#246;hmannsr&#246;ben, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+Triplet+Teracene+and+Triplet+Rubrene+in+Solution.">Investigation of Triplet Teracene and Triplet Rubrene in Solution.</a> Z. Phys. Chem. 150, 69-86 (1986).</li><li>Ventura, B., Esposti, A. D., Koszarna, B., Gryko, D. T., Flamigni, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photophysical+characterization+of+free-base+corroles,+promising+chromophores+for+light+energy+conversion+and+singlet+oxygen+generation.">Photophysical characterization of free-base corroles, promising chromophores for light energy conversion and singlet oxygen generation.</a> New J. Chem. 29, 1559-1566 (2005).</li><li>MacQueen, R. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanostructured+upconverters+for+improved+solar+cell+performance.">Nanostructured upconverters for improved solar cell performance.</a> Proceedings SPIE. 8824, 882408-882409 (2013).</li><li>Yella, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porpyrin-sensitized+Solar+Cells+with+Cobalt+(II/III)-based+redox+electrolyte+exceed+12+percent+efficiency.">Porpyrin-sensitized Solar Cells with Cobalt (II/III)-based redox electrolyte exceed 12 percent efficiency.</a> Science. 334, 629-634 (2011).</li></ol>

There is nothing to disclose.

Questo protocollo fornisce un mezzo per raggiungere fotone up-conversion maggiore DSC e dettagli su come misurare correttamente tale dispositivo. L&#39;UFM permette per il semplice calcolo dei previsti miglioramenti ΔJ SC da aspettarsi a diverse intensità di luce, anche a 1 sole. I valori qui indicati sono invarianti con intensità luminosa (riquadro di figura 4), ​​come da aspettativa quando il sistema è sotto la soglia di saturazione 33. Con l&#39;UFM, siamo in grado di un...

Celle solari sensibilizzate con colorante (DSC) sono stati proclamati come un concetto promettente conveniente raccolta di energia solare 1-3. Nonostante questo entusiasmo, commercializzazione diffusa deve ancora accadere. Un certo numero di ragioni sono state avanzate per questo, con un problema urgente è la relativamente alta energia di insorgenza di assorbimento, limitando l&#39;efficienza ottenibile raccolta luce di questi dispositivi 4. Anche se questo può essere superato, riducendo l&#39;insorgenza di assorbimento è in genere accompagnata da un calo di tensione a circuito aperto, che erode in modo sproporzionato le plusvalenze di densità di corrente 5, 6. Il funzionamento generale della DSC comporta il trasferimento di elettroni da un colorante photoexcited di un semiconduttore (tipicamente TiO 2), seguita dalla rigenerazione del colorante ossidato da un mediatore redox. Entrambi questi processi sembrano richiedere forze trainanti sostanziali (potenziali) al fine di procedere con alta efficienza 7 </sup&gt;. Con tali significative perdite intrinseche, diventa evidente che l&#39;insorgenza assorbimento ottimale per questi dispositivi è ragionevolmente alto in energia. Problemi simili esistono per il fotovoltaico organico (OPV), grazie ancora una volta le grandi forze motrici chimici necessari per la separazione di carica efficace. Di conseguenza, le previsioni di limiti solare-a-elettrica superiore efficienza di conversione per i dispositivi di giunzione singoli sulla base di entrambe queste tecnologie comportano assorbitori con ampie lacune (efficace) banda 4. Per superare il problema di raccolta luce sollevata sopra, un certo numero di approcci sono stati presi. Questo include la &#39;terza generazione&#39; 8 approcci di strutture tandem 9, 10 e fotone upconversion 11-14. Recentemente 11 abbiamo riportato un dispositivo integrato composto da un elettrodo di DSC lavoro e contro, con un annientamento tripletta-triplet basata up-conversion (TTA-UC) system integrato nellaalla struttura. Questo elemento TTA-UC è stato in grado di raccogliere la luce rossa trasmessa attraverso lo strato attivo e chimicamente convertirlo (come descritto in dettaglio nel seguito) per fotoni di energia superiore che possono essere assorbiti dallo strato attivo del DSC e generare fotocorrente. Ci sono due punti importanti da notare su questo sistema. In primo luogo, TTA-UC ha molti potenziali vantaggi rispetto ad altri sistemi di fotoni upconversion 11; in secondo luogo dimostra un&#39;architettura fattibile (proof-of-linea di principio) per l&#39;incorporazione di TTA-UC, che era stato assente dalla TTA-UC letteratura fino a quel punto. Il processo di TTA-UC 15-24 comporta l&#39;eccitazione di molecole &quot;sensibilizzanti&quot;, in questo caso porfirine Pd, da luce con energia sotto l&#39;energia insorgenza dispositivo. I sensibilizzatori di singoletto eccitato subiscono una rapida traversata intersystem allo stato di tripletto più basso di energia. Da lì, si può trasferire energia ad un tripletta accettando stato fondamentale &#39;emettitore &amp; #8217; specie come Rubrene, a condizione che il trasferimento sia ammessa dal energia libera 25. Il primo stato tripletta di Rubrene (T 1) è maggiore della metà dell&#39;energia del suo primo stato eccitato di singoletto (S 1), ma meno della metà dell&#39;energia di T 2, il che significa che un complesso incontro di due rubrenes tripletto eccitato può annientare a dare una molecola di singoletto eccitato emettitore (e l&#39;altro nello stato fondamentale) con un abbastanza alta probabilità. Altri stati, statisticamente previsti, è più probabile energicamente inaccessibili per Rubrene 26. La molecola di singoletto eccitato Rubrene può emettere un fotone (come da fluorescenza) con energia sufficiente per eccitare il colorante sull&#39;elettrodo di lavoro del DSC. Questo processo è mostrato nella Animazione 1. TTA-UC offre una serie di vantaggi rispetto ad altri sistemi di UC, come ad esempio una gamma ampia di assorbimento e la natura incoerenti 27, 28, il che rende un&#39;opzione attraente per coupling con DSC (così come OPV). TTA-UC è stato dimostrato che operano a relativamente bassa intensità di luce e in condizioni di luce diffusa. Sia la DSC e OPV sono più efficienti in regime di bassa intensità luminosa. Concentrazione solare è costosa e giustificabile solo per l&#39;alta efficienza, dispositivi ad alto costo. La relativamente alta prestazioni dei sistemi TTA-UC in condizioni di luce bassa intensità è attribuibile al processo che coinvolge cromofori sensibilizzante con forti bande di assorbimento larghe in concerto con gli stati longevi terzina che sono in grado di diffondere, al fine di entrare in contatto con specie interagenti . Inoltre, TTA-UC è stato trovato per avere elevata efficienza intrinseca da uno studio cinetico 26. Anche se TTA-UC funziona a bassa intensità luminosa, c&#39;è ancora una relazione quadratica tra l&#39;intensità della luce incidente e luce emessa (almeno a basse intensità di luce). Ciò è dovuto alla natura bimolecolare del processo. Per tenere contoper questo e per le varie condizioni sperimentali (in particolare intensità della luce) riportati da diversi gruppi, una figura di sistema meritocratico (UFM) deve essere impiegato per metro il miglioramento delle prestazioni offerto da upconversion. Questo FoM è stato definito come ΔJ SC / ʘ, dove ΔJ SC è l&#39;aumento della corrente di corto circuito (solitamente determinata mediante integrazione del fotone incidente di carica Carrier efficienza, IPCE, con e senza l&#39;effetto upconversion) e ʘ è il solare efficace concentrazione (in base al flusso di fotoni nella regione in questione, che è l&#39;assorbimento Q-banda del sensibilizzatore) 2 29. Qui, un protocollo per la produzione e la corretta caratterizzazione di un dispositivo DSC-TTA-UC integrato è segnalato, prestando particolare attenzione alle potenziali insidie ​​di test del dispositivo. Si spera che ciò possa servire come base per un ulteriore lavoro in questo campo.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1100">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:200px;">Company</td>
			<td style="width:160px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:245px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:495px;">(tetrakis(3,5-di-tert-butylphenyl)-6&#8217;-amino-7&#8217;-nitro-tetrakisquinoxalino[2,3-b&#39;7,8-b&#39;&#39;12,13-b&#39;&#39;&#39;17,18-b&#39;&#39;&#39;&#39;-porphyrinato) palladium(II))</td>
			<td style="width:200px;">in house</td>
			<td style="width:160px;">in house</td>
			<td>Chem. Commun., 4851&#8211;4853 (2007)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1,2-dimethyl-3-propylimidazolium iodide</td>
			<td style="width:200px;">Solaronix</td>
			<td style="width:160px;">33150</td>
			<td>Material warning: Irritant</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">405 nm longpass filter</td>
			<td style="width:200px;">Semrock</td>
			<td>BLP01-405R-25</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">670 nm laser</td>
			<td style="width:200px;">Thorlabs</td>
			<td>LDS5 + CPS198</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Acetone</td>
			<td style="width:200px;">Chemsupply</td>
			<td style="width:160px;">AA008-20L-P</td>
			<td>Material warning: Flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Acetonitrile</td>
			<td style="width:200px;">Sigma</td>
			<td style="width:160px;">271004</td>
			<td>Material warning: Flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Alumina</td>
			<td style="width:200px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:160px;">12733</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Alumina</td>
			<td style="width:200px;">Leeco</td>
			<td style="width:160px;">810-782</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Back filling chamber</td>
			<td style="width:200px;">Sistema</td>
			<td style="width:160px;">1303</td>
			<td>Kilip it round, modified</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Benzene</td>
			<td style="width:200px;">Scharlau</td>
			<td style="width:160px;">BE0033</td>
			<td>Material warning: Toxic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">BNC cable</td>
			<td style="width:200px;">Jaycar</td>
			<td style="width:160px;">RG- 59U</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Cerasolzer</td>
			<td style="width:200px;">MBR</td>
			<td style="width:160px;">CS186</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Chopper wheel</td>
			<td style="width:200px;">Thorlabs</td>
			<td>MC1000A</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Control software</td>
			<td style="width:200px;">in house</td>
			<td style="width:160px;">in house</td>
			<td>Written in LabVIEW</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Current Amplifier</td>
			<td>Standford Research&#160;</td>
			<td style="width:160px;">SR 570</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">D149 dye</td>
			<td style="width:200px;">1m</td>
			<td style="width:160px;">OSO149</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Dental burr</td>
			<td style="width:200px;">Priority dental supplies</td>
			<td style="width:160px;">835.104.008</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Detergent</td>
			<td style="width:200px;">Palmolive</td>
			<td style="width:160px;">Original</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Diamond wheel</td>
			<td style="width:200px;">Frameco</td>
			<td style="width:160px;">14220</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Drill</td>
			<td style="width:200px;">Dremmel</td>
			<td style="width:160px;">220</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Dynamic dignal acquisition device</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td style="width:160px;">USB-4431</td>
			<td>Analog to Digital</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Ethanol</td>
			<td style="width:200px;">Univar</td>
			<td style="width:160px;">214</td>
			<td>Material warning: Flammable</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:495px;">F:SnO2 glass</td>
			<td style="width:200px;">Hartford</td>
			<td style="width:160px;">TEC8</td>
			<td>2.3mm, &#60; 8 &#937;/&#9633;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Glovebox</td>
			<td style="width:200px;">IT systems</td>
			<td style="width:160px;">-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:495px;">H2PtCl6</td>
			<td style="width:200px;">Sigma</td>
			<td style="width:160px;">334472</td>
			<td>Material warning: corrosive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Hot melt adhesive gasket</td>
			<td style="width:200px;">Solaronix</td>
			<td style="width:160px;">Meltronic 1170-25</td>
			<td style="width:245px;">Surlyn</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Hot melt adhesive gasket</td>
			<td style="width:200px;">Solaronix</td>
			<td style="width:160px;">Meltronix 1170-60</td>
			<td style="width:245px;">Surlyn</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Hotplate</td>
			<td style="width:200px;">Harry Gestigkeit</td>
			<td style="width:160px;">PR 5 3T / PZ28-3T</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Hotplate</td>
			<td style="width:200px;">IKA</td>
			<td style="width:160px;">RCT basic</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Image analysis software</td>
			<td style="width:200px;">National Institutes for Health</td>
			<td style="width:160px;">Image-J</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Iodine</td>
			<td style="width:200px;">Sigma</td>
			<td style="width:160px;">326143</td>
			<td>Material warning: corrosive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Laser engraver</td>
			<td style="width:200px;">Universal Laser Systems</td>
			<td style="width:160px;">PLS6WM</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Liquid Nitrogen</td>
			<td style="width:200px;">Air Liquide</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Lithium Iodide</td>
			<td style="width:200px;">Aldrich</td>
			<td style="width:160px;">518018</td>
			<td>Material warning: toxic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Methoxypropionitrile</td>
			<td style="width:200px;">Sigma</td>
			<td style="width:160px;">65290</td>
			<td>Material warning: Flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Mirror</td>
			<td style="width:200px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:160px;">PF10-03-P01</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Mirror mount</td>
			<td style="width:200px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:160px;">KM100</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Monochromator</td>
			<td style="width:200px;">Spectral Products&#160;</td>
			<td>CM110</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Neutral density filters</td>
			<td style="width:200px;">Edmund Industrial Optics</td>
			<td style="width:160px;">64-352</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Parabolic mirror</td>
			<td style="width:200px;">Newport</td>
			<td style="width:160px;">50329AL, 50338AL</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Photodiode</td>
			<td>Newport</td>
			<td>918D-UV-OD3</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Power meter</td>
			<td>Newport</td>
			<td style="width:160px;">1936-C</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Rubrene</td>
			<td style="width:200px;">Sigma</td>
			<td style="width:160px;">551112</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Semi-automatic screen printer</td>
			<td style="width:200px;">Keywell</td>
			<td style="width:160px;">KY-500FH</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Spray pyrolyser</td>
			<td style="width:200px;">Glaskeller</td>
			<td style="width:160px;">-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Tape</td>
			<td style="width:200px;">3M</td>
			<td style="width:160px;">Magic Tape</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Terminal block</td>
			<td style="width:200px;">Jaycar</td>
			<td>HM3194</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">tert-Butanol</td>
			<td style="width:200px;">Sigma</td>
			<td style="width:160px;">360538</td>
			<td>Material warning: Flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">TiCl4</td>
			<td style="width:200px;">Sigma</td>
			<td style="width:160px;">89545</td>
			<td>Material warning: corrosive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Tile</td>
			<td style="width:200px;">Johnson tiles</td>
			<td style="width:160px;">-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:495px;">Tile cutter</td>
			<td style="width:200px;">DTA</td>
			<td style="width:160px;">DTA-310</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">TiO2 paste</td>
			<td style="width:200px;">Dyesol</td>
			<td style="width:160px;">NR18-T</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Titanium diisopropoxide bis(acetylacetonate) (75% in isopropanol)</td>
			<td style="width:200px;">Aldrich</td>
			<td style="width:160px;">325252</td>
			<td>Material warning: Flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Ultrasonic soldering iron</td>
			<td style="width:200px;">MBR</td>
			<td style="width:160px;">USS-9200</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">UV cure epoxy</td>
			<td style="width:200px;">Dymax</td>
			<td style="width:160px;">425</td>
			<td>Material warning: Irritant</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">UV cure system</td>
			<td style="width:200px;">Dymax</td>
			<td style="width:160px;">BlueWave 50</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">UV Visible Spectrophotometer</td>
			<td style="width:200px;">Varian Cary</td>
			<td style="width:160px;">1E</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Vacuum cuvette</td>
			<td style="width:200px;">Custom made</td>
			<td style="width:160px;">Custom made</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:495px;">Vacuum pump</td>
			<td style="width:200px;">N/A</td>
			<td style="width:160px;">Rotary backed diffusion pump</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Wipes</td>
			<td style="width:200px;">Kimtech</td>
			<td style="width:160px;">34120KC</td>
			<td>Kimwipes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:495px;">Xe lamp</td>
			<td>Energetiq&#160;</td>
			<td style="width:160px;">LDLSTM EQ-1500</td>
			<td style="width:245px;">White light source</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

integrating a triplet-triplet annihilation up-conversion system to enhance dye-sensitized solar cell response to sub-bandgap light

La scarsa risposta delle celle solari sensibilizzate con colorante (DSC) a luce rossa e infrarossa è un ostacolo significativo alla realizzazione di fotocorrenti più elevate e quindi efficienze più elevate. Photon up-conversion attraverso tripletta-tripletta annientamento (TTA-UC) è una tecnica interessante per l&#39;utilizzo di questi fotoni di bassa energia che altrimenti andrebbe perduta per la produzione di fotocorrente, pur non interferendo con le prestazioni photoanodic in modo deleterio. Oltre a questo, TTA-UC ha un certo numero di caratteristiche, distinto da altri up-conversione tecnologie fotoni rilevati, che lo rende particolarmente adatto per l&#39;accoppiamento con la tecnologia DSC. In questo lavoro, un sistema TTA-UC alte prestazioni comprovate, comprendente un sensibilizzante palladio porfirina ed emettitore Rubrene, è combinata con una DSC ad alte prestazioni (utilizzando il colorante organico D149) in un dispositivo integrato. Il dispositivo mostra una risposta migliore alla luce sub-bandgap nel range di assorbimento del sub-unità TTA-UC con conseguente più alto fifigura di merito per up-conversione assistito prestazioni DSC fino ad oggi.

Figure 3A - D risposte valorizzazione visualizzazione misurati in diverse condizioni di misura, con gli effetti discussi in dettaglio più avanti. Dalle prime miglioramenti densità di corrente dovrebbe essere chiaro che i risultati della Figura 4A e 4B sono attribuibili a upconversion, con il miglioramento corrente di picco e IPCE valorizzazione abbinamento bene con lo spettro di assorbimento del sensibilizzatore, attenuato dalla trasmissione attravers...

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Integrating a Triplet-triplet Annihilation Up-conversion System to Enhance Dye-sensitized Solar Cell Response to Sub-bandgap Light

Un dispositivo integrato, che incorpora una cella e tripletta-tripletta annientamento solare unità dye-sensibilizzate up-conversione è stato prodotto, offrendo una maggiore luce raccolta, da una parte più ampia dello spettro solare. Sotto i livelli di irraggiamento modesti una risposta notevolmente migliorato ai fotoni di bassa energia è stata dimostrata, ottenendo una cifra record di merito per le celle solari a tinta sensibilizzata.

L&#39;integrazione di un Triplet-tripletta Annihilation sistema Up-conversione per migliorare Dye-sensibilizzati Risposta Solar Cell a Sub-bandgap Luce

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents ...

integrating-triplet-triplet-annihilation-up-conversion-system-to

Research

JoVE Journal

Engineering

12.5K Views.  The University of Wollongong.  Un dispositivo integrato, che incorpora una cella e tripletta-tripletta annientamento solare unità dye-sensibilizzate up-conversione è stato prodotto, offrendo una maggiore luce raccolta, da una parte più ampia dello spettro solare. Sotto i livelli di irraggiamento modesti una risposta notevolmente migliorato ai fotoni di bassa energia è stata dimostrata, ottenendo una cifra record di merito per le celle solari a tinta sensibilizzata. 