Optimization of Semiconductor Quantum Dots for Luminescent Solar Concentrators: Minimizing Reabsorption Losses
Notice bibliographique
Résumé
We investigate theoretically dependence of the reabsorption in semiconductor quantum dots (QDs) on their geometric and electron parameters, namely the radius r̅, its dispersion Δr̅ and bulk semiconductor band gap E <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">g0</sub> . QDs are promising as luminophores in luminescence solar concentrators (LSCs). The photo-luminescence (PL) process in QDs is influenced by the reabsorption. To understand how to minimize the detrimental reabsorption losses, we considered six semiconductors, typically used to fabricate QDs, with a wide range of their bulk bandgaps: CdS (E <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">g0</sub> = 2.42 eV), CdSe (E <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">g0</sub> = 1.67 eV), CdTe (E <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">g0</sub> = 1.5 eV), InP (E <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">g0</sub> = 1.27 eV), InAs (E <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">g0</sub> = 0.36 eV), and PbSe (E <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">g0</sub> = 0.27 eV). We prove that by adjusting the QD radius r̅ and dispersion Δr̅ , it is possible to optimize nanocrystal dimensions in order to minimize the reabsorption. It was shown that for the semiconductor bulk band gap in the range between 1.27 eV to 2.42 eV the optimum QD size and dispersion can always be chosen, at which the reabsorption is below the total experimental error of the measured normalized both absorption coefficient and luminescence intensity. Further reduction of Eg0, however, increases the reabsorption at any values of r̅ and Δr̅ : for instance, for PbSe based QD of 1 nm radius and its 1% dispersion, the reabsorption reaches 54%. We estimate the fragment of the solar spectrum, from which the photons, involved in the luminescence processes, originate. This is important for stacked LSCs application.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».