L'agrégation favorise la formation de singlets dans l'annihilateur triplet TES-ADT pour la conversion ascendante de photons

L'annihilation triplet-triplet (TTA) médiée par la conversion ascendente de photons (UC) offre une voie prometteuse pour transformer des photons de basse énergie en photons de haute énergie sous excitation incohérente et à faible puissance, avec des applications en photovoltaïque, bioimagerie, impression 3D, etc. Cependant, une contrainte centrale sur l'efficacité de l'UC est le facteur statistique de spin limité (f), qui dicte le rendement de la formation d'état singlet et qui est particulièrement difficile dans la plage spectrale lointaine rouge/NIR souhaitée. Ici, nous explorons une nouvelle approche de réglage du facteur f de l'annihilateur grâce à une agrégation contrôlée. L'étude couvre une enquête systématique des solutions d'annihilateur anthradithiophène substitué par triéthylsilyl (TES-ADT) à travers une gamme de concentrations, complétée par des études sur un film neat de TES-ADT et des calculs de théorie de la fonctionnelle de densité (DFT). Nous rapportons une amélioration remarquable du rendement en singlet de 3 fois, augmentant la valeur de f d'environ 20% à environ 60% en augmentant la concentration de l'annihilateur, ce qui est directement lié à l'agrégation de l'annihilateur. Les calculs DFT suggèrent en outre que les décalages d'énergie induits par la dimérisation et l'accessibilité des états triplets de haute énergie (jusqu'à T6) facilitent les processus de conversion de spin. Nos résultats révèlent la génération de singlets améliorée par agrégation via TTA dans TES-ADT, offrant un aperçu précieux pour concevoir des systèmes UC plus efficaces en adaptant les paysages énergétiques par l'emballage moléculaire.