Victor Grays grupp
Exciterade molekyler
Vår forskning
När en molekyl eller ett material absorberar ljus bildas ett exciterat tillstånd, vi studerar hur de exciterade tillstånden med hjälp av spektroskopiska tekniker som transient absorption och fluorescence spektroskopi. Ett exciterat tillstånd kan tillexempel överföras till en annan molekyl (energiöverföring) eller donera en elektron/hål och bilda ett laddningsseparerat tillstånd. Andra fascinerande möjligheter är splittringen (fission) av ett exciterat tillstånd till två exciterade tillstånd med lägre energi, eller hopslagningen av två exciterade tillstånd till ett exciterat tillstånd med högre energi.
De exciterade tillståndens dynamik är central i många applikationer, från solenergi och fotokatalys till ljusemission och detektion. Genom att förstå dynamiken av de exciterade tillstånden kan vi utveckla nya förbättrade material till dessa applikationer. Vi framställer också ofta materialen själva för att designa dem till specifika applikationer.
Våra forskningsområden
Två områden som gruppen forskar på är:
Singlet fission
Singlet fission är en process som sker i vissa organiska molekyler där ett singletexciterat tillstånd splittras till två tripletexciterade tillstånd på olika molekyler. På detta sätt kan den absorberade fotonenergin delas i två. Om singlet fission används med solceller kan effektiviteten av solcellen ökas genom att använda den energirika delen av solljuset mer effektivt.
Fotonupkonvertering
Processen som slår ihop energin av två fotoner till en foton av högre energi kallas fotonupkonvertering. Fotonupkonvertering kan ske genom en process som kallas triplet-triplet annihilering, vilket är den omvända reaktionen av singlet fission. Här kombineras energin av två tripletexciterade tillstånd till ett singletexciterat tillstånd med högre energi. Med fotonupkonvertering kan fotoner som inte annars absorberas av materialet bli tillgängliga, på så sätt kan t. ex. solceller eller fotokatalytiska processer bli mer effektiva.
Mer information
Om du vill veta mer om forskningen inom Gray Group, se gruppens externa hemsida för mer information (på engelska).
Gruppmedlemmar
Publikationer
Ingår i Journal of the American Chemical Society, s. 7763-7770, 2024
- DOI för Ligand-Directed Self-Assembly of Organic-Semiconductor/Quantum-Dot Blend Films Enables Efficient Triplet Exciton-Photon Conversion
- Ladda ner fulltext (pdf) av Ligand-Directed Self-Assembly of Organic-Semiconductor/Quantum-Dot Blend Films Enables Efficient Triplet Exciton-Photon Conversion
Ingår i Energy & Environmental Science, s. 4982-5016, 2022
- DOI för Recent advances in triplet-triplet annihilation upconversion and singlet fission, towards solar energy applications
- Ladda ner fulltext (pdf) av Recent advances in triplet-triplet annihilation upconversion and singlet fission, towards solar energy applications
Deoxyribonucleic Acid Encoded and Size-Defined π-Stacking of Perylene Diimides
Ingår i Journal of the American Chemical Society, s. 368-376, 2022
- DOI för Deoxyribonucleic Acid Encoded and Size-Defined π-Stacking of Perylene Diimides
- Ladda ner fulltext (pdf) av Deoxyribonucleic Acid Encoded and Size-Defined π-Stacking of Perylene Diimides
Triplet transfer from PbS quantum dots to tetracene ligands: is faster always better?
Ingår i Journal of Materials Chemistry C, s. 16321-16329, 2022
- DOI för Triplet transfer from PbS quantum dots to tetracene ligands: is faster always better?
- Ladda ner fulltext (pdf) av Triplet transfer from PbS quantum dots to tetracene ligands: is faster always better?
Insights into the Structure and Self-Assembly of Organic-Semiconductor/Quantum-Dot Blends
Ingår i Advanced Functional Materials, 2022
- DOI för Insights into the Structure and Self-Assembly of Organic-Semiconductor/Quantum-Dot Blends
- Ladda ner fulltext (pdf) av Insights into the Structure and Self-Assembly of Organic-Semiconductor/Quantum-Dot Blends
Ingår i Journal of Materials Chemistry C, s. 11192-11198, 2022
- DOI för Linking microscale morphologies to localised performance in singlet fission quantum dot photon multiplier thin films
- Ladda ner fulltext (pdf) av Linking microscale morphologies to localised performance in singlet fission quantum dot photon multiplier thin films
Suppressing aggregation induced quenching in anthracene based conjugated polymers
Ingår i Polymer Chemistry, s. 1830-1836, 2021
- DOI för Suppressing aggregation induced quenching in anthracene based conjugated polymers
- Ladda ner fulltext (pdf) av Suppressing aggregation induced quenching in anthracene based conjugated polymers
Organic-quantum dot hybrid interfaces and their role in photon fission/fusion applications
Ingår i Chemical Physics Reviews, 2021
Ingår i Journal of the American Chemical Society, s. 5745-5754, 2021
- DOI för Diphenylanthracene Dimers for Triplet-Triplet Annihilation Photon Upconversion: Mechanistic Insights for Intramolecular Pathways and the Importance of Molecular Geometry
- Ladda ner fulltext (pdf) av Diphenylanthracene Dimers for Triplet-Triplet Annihilation Photon Upconversion: Mechanistic Insights for Intramolecular Pathways and the Importance of Molecular Geometry
Ingår i ACS Nano, s. 4224-4234, 2020
- DOI för Direct vs Delayed Triplet Energy Transfer from Organic Semiconductors to Quantum Dots and Implications for Luminescent Harvesting of Triplet Excitons
- Ladda ner fulltext (pdf) av Direct vs Delayed Triplet Energy Transfer from Organic Semiconductors to Quantum Dots and Implications for Luminescent Harvesting of Triplet Excitons
Ingår i Journal of Physical Chemistry Letters, s. 7239-7244, 2020
Evolution from Tunneling to Hopping Mediated Triplet Energy Transfer from Quantum Dots to Molecules
Ingår i Journal of the American Chemical Society, s. 17581-17588, 2020
Ingår i The Journal of Chemical Physics, 2020
Ingår i The Journal of Physical Chemistry C, s. 20794-20805, 2020
- DOI för Singlet Fission and Electron Injection from the Triplet Excited State in Diphenylisobenzofuran–Semiconductor Assemblies: Effects of Solvent Polarity and Driving Force
- Ladda ner fulltext (pdf) av Singlet Fission and Electron Injection from the Triplet Excited State in Diphenylisobenzofuran–Semiconductor Assemblies: Effects of Solvent Polarity and Driving Force
Optimizing photon upconversion by decoupling excimer formation and triplet triplet annihilation
Ingår i Physical Chemistry, Chemical Physics - PCCP, s. 1715-1720, 2020
Ingår i Journal of the American Chemical Society, s. 12907-12915, 2019
- DOI för Engineering Molecular Ligand Shells on Quantum Dots for Quantitative Harvesting of Triplet Excitons Generated by Singlet Fission
- Ladda ner fulltext (pdf) av Engineering Molecular Ligand Shells on Quantum Dots for Quantitative Harvesting of Triplet Excitons Generated by Singlet Fission
Ingår i Journal of Physical Chemistry B, s. 9934-9943, 2019
Ingår i Chemical Science, s. 4750-4760, 2019
- DOI för Photon upconversion utilizing energy beyond the band gap of crystalline silicon with a hybrid TES-ADT/PbS quantum dots system
- Ladda ner fulltext (pdf) av Photon upconversion utilizing energy beyond the band gap of crystalline silicon with a hybrid TES-ADT/PbS quantum dots system
Ingår i ACS Materials Letters, s. 660-664, 2019
Ingår i The Journal of Physical Chemistry Letters, s. 4713-4719, 2019
Ingår i Journal of the American Chemical Society, s. 9578-9584, 2019