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Efficient luminescent solar concentrators based on environmentally friendly Cd-free ternary AIS/ZnS quantum dots

  • Luminescent solar concentrators (LSC) allow to obtain renewable energy from building integrated photovoltaic systems. As promising efficient and long-term stable LSC fluorophores semiconductor nanocrystals like Quantum dots (QDs) with size and composition tunable optoelectronic properties have recently emerged. The most popular II/VI or IV/VI semiconductor QDs contain, however, potentially hazardous cadmium or lead ions, which is a bottleneck for commercial applications. A simple aqueous based, microwaveassisted synthesis for environmentally friendly and highly emissive AgInS2/ ZnS QDs is developed using 3-mercaptopropionic acid (MPA) and glutathione (GSH) and their incorporation into polylaurylmethacrylate (PLMA) polymer slabs integrable in LSC devices (10.4 × 10.4 × 0.2 cm3, G = 12.98). With this simple approach, optical power efficiencies (OPE) of 3.8% and 3.6% and optical quantum efficiencies (OQE) of 24.1% and 27.4% are obtained, which are among the highest values yet reported.

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Autor*innen:Lorena Dhamo, F. Carulli, Philip Nickl, Karl David WegnerORCiD, Vasile-Dan HodoroabaORCiD, Christian WürthORCiD, S. Brovelli, Ute Resch-GengerORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced optical materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.2 Biophotonik
6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley-VCH
Verlagsort:Weinheim
Jahrgang/Band:9
Ausgabe/Heft:17
Aufsatznummer:587
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Advanced material; Quantum dots; Quantum yield; Solar concentrator; Solar energy
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Material
Material / Materialdesign
DOI:10.1002/adom.202100587
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-529735
ISSN:2195-1071
ISSN:0935-9648
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:19.07.2021
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:19.07.2021
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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