Project R-16452

Organische en perovskiet multilagen voor efficiënte up-conversie van fotonenergie (Onderzoek)

De omzetting van fotonen met een lage energie in fotonen met hogere energie is een aantrekkelijke optie om zonne-energietechnologieën en nabij-infrarood (NIR) beeldvorming te verbeteren. Er zijn eerder verschillende types materialen ontwikkeld die twee of meer aangeslagen toestanden met lage energie kunnen omzetten in een toestand met hogere energie. Vanwege de niet-lineaire aard van dergelijke optische processen is up-conversie het meest efficiënt bij hoge lichtintensiteiten, ruim boven 100 mW/cm2. Dit maakt deze op materialen gebaseerde aanpak ongeschikt voor toepassingen met zonlicht of voor het detecteren van licht met lage intensiteit, zoals bijvoorbeeld in NIR camera's. Hier stellen we een innovatieve, gestapelde diodebenadering voor die gebaseerd is op nieuwe, goedkope, organische en perovskiet-gebaseerde halfgeleidermaterialen. Op basis van gedegen voorbereidend werk vertrouwen we op vacuümdepositie en nieuw ontworpen moleculaire halfgeleiders om meerlaagse structuren te realiseren met up-conversie-kwantumrendementen boven 5%, bij intensiteiten onder 10 mW/cm2, zonder dat er een externe spanning nodig is. Om dit te bereiken, vertrouwen we op een feedback-loop tussen materiaalsynthese, depositie-optimalisatie en nieuwe fundamentele inzichten in de opto-elektronica van de lagenstructuur. Tot slot zullen we het potentieel van deze nieuwe typen up-convertors voor verbetering van zonnefotokatalyse en NIR beeldvorming onder omstandigheden met weinig licht onderzoeken.

01 januari 2026 - 31 december 2029