Dissertations / Theses on the topic 'Photo-induced charge'
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Benjamin, Daniel. "Thermal transport and photo-induced charge transport in graphene." Diss., Georgia Institute of Technology, 2011. http://hdl.handle.net/1853/42746.
Full textCook, Steffan. "Photo-induced charge generation and recombination in conjugated polymer methanofullerene blend films." Thesis, Imperial College London, 2006. https://spectradspace.lib.imperial.ac.uk:8443/dspace/handle/10042/9.
Full textAlbero, Sancho Josep. "Photo-induced charge transfer reactions in quantum dot based solar cells." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2012. http://hdl.handle.net/10803/81717.
Full textThe fundamental processes of the charge transfer reactions between titania dioxide mesoporous films and quantum dots, in blend films of the semiconductor polymer P3HT and CdSe quantum dots and in complete devices fabricated with the polymer PDPCTBT and CdSe quantum dots in working conditions have been studied in this doctoral thesis. The obtained results allow the fabrication of photovoltaic devices with a deeper and wider knowledge of the recombination processes that limit the device efficiency. Therefore, it is demonstrated the possibility of fabrication of quantum dot based solar cells with efficiencies similar or higher than the organic photovoltaic devices.
Chavez, Cervantes Mariana [Verfasser], and Isabella [Akademischer Betreuer] Gierz. "Photo-Carrier Dynamics and Photo-Induced Melting of Charge Density Waves in Indium Wires / Mariana Chavez Cervantes ; Betreuer: Isabella Gierz." Hamburg : Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg, 2020. http://d-nb.info/1212585143/34.
Full textVargas, Hernandez Jesus. "Structural and Morphological modification of TiO2 doped metal ions and investigation of photo-induced charge transfer processes." Thesis, Le Mans, 2017. http://www.theses.fr/2017LEMA1018/document.
Full textThe thesis work is focused on the synthesis methods of titanium dioxide nanostructures and their physico-chemical studies in order to point out the correlations between the morphology, metal doping, structural features with the photocatalytic efficiency. The great interest on TiO2 nanomaterials deals with new sources of energy or in the environment preservation through the photocatalytic properties. However, the main limitations is due to the wide band gap (~3.2 eV) of the anatase polymorph. Thus, a major objective for improvement of the performance of TiO2 nanomaterials is to increase theirphotoactivity by shifting the onset of the electron-hole pairs creation from UV to the visible range. Moreover, it was found that using onedimensional (1-D) TiO2 (nanotubes) improved the charge collection by 1D nanostructures which consequently minimizes the recombination and prolongate the electron lifetimes. The first part of this work is focused on the synthesis of TiO2 nanopowders doped with metallic ions (Ag, Cu, Eu) prepared by Solgel. Even with different doping elements which apparently can adopt the same valence state (2+) such as (Cu2+, Ag2+,Eu2+), different behaviors were demonstrated for the effective incorporation of these ions in the host structure of TiO2. The discrepancy between ionic radii of the different used elements modulates the ratio of the substitutional doping. This is indeed achieved for Cu2+ but in less extent for Ag2+ while Europium ions form segregated phase as Eu2Ti2O7. The experiments on the degradation of methylene blue (MB)dyes have shown slight improvement with Ag-doped samples. The reason was tentatively attributed to the Ag clusters which were indeed demonstrated through their plasmon optical band. The second part of the work concerns thin films of TiO2 doped (Cu, Ag, and Eu) which were elaborated by spin coating and dip coating. The optimal parameters were obtained to achieve crystalline films but presenting mesoporous organisation which also depends on the doping process. Photocatalysis investigations were also realized and the efficiency of the films compared as function of the doping elements.The third part of the thesis is related to the morphological modification from nanoparticles to nanotubes by using the hydrothermal method with controlled pressure. An experimental design based on Taguchi Method was employed for the determination of the optimal parameters. TiO2 nanotubes increase the surface area in comparison with TiO2nanoparticles. TiO2 nanotubes were tested for the methylene blue degradation and show a higher photocatalytic efficiency than TiO2 nanopowders and TIO2 doped with Ag
Green, Travis Christopher. "Photo-induced charge carrier dynamics and self-organization in semiconductor and metallic nanocrystals : in between the bulk and individual molecules." Diss., Georgia Institute of Technology, 1999. http://hdl.handle.net/1853/30480.
Full textMenting, Raoul. "Light-induced energy and charge transfer processes in artificial photosynthetic systems." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2013. http://dx.doi.org/10.18452/16656.
Full textThe main objective of the present thesis was to conduct investigations of photo-induced electron transfer (ET) and excitation energy transfer (EET) processes in model compounds that are considered potentially appropriate for use in artificial photosynthesis. Two approaches have been used to construct the artificial photosynthetic systems, namely covalent and supramolecular approach. In both systems similar optically active molecules have been employed, particularly silicon-based phthalocyanines (SiPc). A comparative study between the covalently-linked and self-assembled systems had been conducted. For these purposes, thorough spectroscopic measurements in the UV/Vis range had been performed on these conjugates. A combination of steady-state and time-resolved experiments allowed an identification and quantification of the photo-induced ET and EET processes. In the first part of the work several covalently bound triads and a pentad bearing a central SiPc unit were studied. In all systems highly efficient ET and EET processes take place. It was found that the solvent exerts great influence on the photophysical properties of the systems. The lifetime of the charge-separated state varied from 1.7 ns (toluene) down to 30 ps (DMF). In the second part of the thesis, for the first time the formation of ternary supramolecular complexes consisting of a beta-cyclodextrin (CD), a conjugated subphthalocyanine (SubPc), a porphyrin (Por) and a series of SiPcs substituted axially with two CDs via different spacers was shown. These components are held in water by host-guest interactions and the formation of these host-guest complexes was found to be very efficient. Upon excitation of the SubPc-part of the complex sequential ET and EET processes from SubPc to SiPc take place. The Por dye acts as a transfer bridge enabling these processes. The probability of ET is controlled by the linker between CD and SiPc. Charge recombination to the ground state occurs within 1.7 ns.
Haupt, Kerstin Anna. "Phase transitions in transition metal dichalcogenides studied by femtosecond electron diffraction." Thesis, Stellenbosch : Stellenbosch University, 2013. http://hdl.handle.net/10019.1/85608.
Full textENGLISH ABSTRACT: Low-dimensional materials are known to undergo phase transitions to differently or- dered states, when cooled to lower temperatures. These phases often show a periodic modulation of the charge density (called a charge density wave – CDW) coupled with a periodic perturbation of the crystal lattice (called a periodic lattice distortion – PLD). Although many experiments have been performed and much has been learnt about CDW phases in low-dimensional materials, the reasons for their existence are still not fully understood yet. Many processes, involving either strong electron–electron or electron–lattice coupling, have been observed which all might play a role in explaining the formation of different phases under different conditions. With the availability of femtosecond lasers it has become possible to study materials under highly nonequilibrium conditions. By suddenly introducing a known amount of energy into the system, the equilibrium state is disturbed and the subsequent relax- ation processes are then observed on timescales of structural and electronic responses. These experiments can deliver valuable information about the complex interactions between the different constituents of condensed matter, which would be inaccessible under equilibrium conditions. We use time resolved electron diffraction to investigate the behaviour of a CDW system perturbed by a short laser pulse. From the observed changes in the diffraction patterns we can directly deduce changes in the lattice structure of our sample. A femtosecond electron diffraction setup was developed at the Laser Research In- stitute in Stellenbosch, South Africa. Short laser pulses produce photo electrons which are accelerated to an energy of 30 keV. Despite space charge broadening effects, elec- tron pulses shorter than 500 fs at sample position can be achieved. Technical details of this system and its characterisation as well as sample preparation techniques and analysis methods are described in detail in this work. Measurements on two members of the quasi-two-dimensional transition metal di- chalcogenides, namely 4Hb-TaSe2 and 1T-TaS2, are shown and discussed. Both show fast (subpicosecond) changes due to the suppression of the PLD and a rapid heating of the lattice. When the induced temperature rise heats the sample above a phase tran- sition temperature, a complete transformation into the new phase was observed. For 4Hb-TaSe2 we found that the recovery to the original state is significantly slower if the PLD was completely suppressed compared to only disturbing it. On 1T-TaS2 we could not only study the suppression of the original phase but also the formation of the higher energetic CDW phase. Long (100 ps) time constants were found for the tran- sition between the two phases. These suggest the presence of an energy barrier which has to be overcome in order to change the CDW phase. Pinning of the CDW by de- fects in the crystal structure result in such an energy barrier and consequently lead to a phase of domain growth which is considerably slower than pure electron or lattice dynamics.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Dit is bekend dat lae-dimensionele materie fase oorgange ondergaan na anders ge- ori¨enteerde toestande wanneer afgekoel word tot laer temperature. Hierdie fases toon dikwels ’n periodiese modulasie van die elektron digtheid (genoem ’n “charge density wave” – CDW), tesame met ’n periodiese effek op die kristalrooster (genoem ’n “peri- odic lattice distortion” – PLD). Alhoewel baie eksperimente al uitgevoer is en al baie geleer is oor hierdie CDW fase, is die redes vir hul bestaan nog steeds nie ten volle verstaan nie. Baie prosesse, wat of sterk elektron–elektron of elektron–fonon interaksie toon, is al waargeneem en kan ’n rol speel in die verduideliking van die vorming van die verskillende fases onder verskillende omstandighede. Met die beskikbaarheid van femtosekonde lasers is dit nou moontlik om materie onder hoogs nie-ewewig voorwaardes te bestudeer. Deur skielik ’n bekende hoeveel- heid energie in die stelsel in te voer, word die ewewigstaat versteur en word die daar- opvolgende ontspanning prosesse waargeneem op die tydskaal van atomies struktu- rele en elektroniese bewiging. Hierdie eksperimente kan waardevolle inligting lewer oor die komplekse interaksies tussen die verskillende atomiese komponente van ge- kondenseerde materie, wat ontoeganklik sou wees onder ewewig voorwaardes. Ons gebruik elektrondiffraksie met tyd resolusie van onder ’n pikosekonde om die gedrag van ’n CDW stelsel te ondersoek nadat dit versteur is deur ’n kort laser puls. Van die waargenome veranderinge in die diffraksie patrone kan ons direk aflei watse veranderinge die kristalstruktuur van ons monster ondergaan. ’n Femtosekonde elektronendiffraksie opstelling is ontwikkel by die Lasernavors- ingsinstituut in Stellenbosch, Suid-Afrika. Kort laser pulse produseer foto-elektrone wat dan na ’n energie van 30 keV versnel word. Ten spyte van Coulomb afstoting ef- fekte, kan elektron pulse korter as 500 fs by die monster posisie bereik word. Tegniese besonderhede van hierdie opstelling, tegnieke van die voorbereiding van monsters asook analise metodes word volledig in hierdie tesis beskryf. Metings op twee voorbeelde van kwasi-tweedimensionele semi-metale, naamlik 4Hb-TaSe2 en 1T-TaS2, word gewys en bespreek. Beide wys ’n vinnige (subpikosekon- de) verandering as gevolg van die versteuring van die PLD en ’n vinnige verhitting van die kristalrooster. Wanneer die ge¨ınduseerde temperatuur bo die fase oorgang tempe- ratuur styg, is ’n volledige transformasie na die nuwe fase waargeneem. Vir 4Hb-TaSe2 het ons gevind dat die herstelling na die oorspronklike toestand aansienlik stadiger is as die PLD heeltemal viernietig is in vergelyking met as die PLD net versteur is. Met 1T-TaS2 kon ons nie net alleenlik die vernietiging van die oorspronklike fase sien nie, maar ook die vorming van ’n ho¨er energie CDW fase. Lang (100 ps) tydkonstante is gevind vir die oorgang tussen die twee fases. Hierdie dui op die teenwoordigheid van ’n energie-versperring wat eers oorkom moet word om die CDW fase voledig te ver- ander. Vaspenning van die CDW deur defekte in die kristalstruktuur veroorsaak so’n energie versperring en gevolglik lei dit tot ’n fase van groeiende CDW gebiede wat heelwat stadiger as pure elektron of kritalrooster dinamika is.
Chi, San-Hui. "Third-order nonlinear optical properties of conjugated polymers and blends." Diss., Atlanta, Ga. : Georgia Institute of Technology, 2009. http://hdl.handle.net/1853/31664.
Full textCommittee Chair: Perry, Joseph; Committee Member: Bunz, Uwe; Committee Member: Lyon, Andrew; Committee Member: Marder, Seth; Committee Member: Trebino, Rick. Part of the SMARTech Electronic Thesis and Dissertation Collection.
Marshall, Ariel S. "Nonlinear optical characterization of organic polymers and small molecules and their application towards optical power limiting." Diss., Georgia Institute of Technology, 2014. http://hdl.handle.net/1853/52334.
Full textNavrátil, Jiří. "Optoelektronické vlastnosti organických polovodičů." Doctoral thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, 2011. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-233336.
Full textBarley, Susan Helen. "Photo-induced refractive index changes in siloxane polymers." Thesis, University of Reading, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.357130.
Full textFirth, Andrew Philip. "Photo-induced structural changes in the Ag-As-S system." Thesis, University of Edinburgh, 1985. http://hdl.handle.net/1842/14855.
Full textBorgani, Riccardo. "Sensing photo-induced surface charges on OrganicPhoto-Voltaic materials using Atomic Force Microscopy." Thesis, KTH, Nanostrukturfysik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-140199.
Full textKörner, Christian. "Oligothiophene Materials for Organic Solar Cells - Photophysics and Device Properties." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2013. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-121509.
Full textDer rasante Anstieg des Wirkungsgrads von organischen Solarzellen über die Marke von 10% war nur durch länderübergreifende Forschungsaktivitäten während der letzten Jahre möglich. Trotz der gemeinsamen Anstrengungen, die Prozesse, die zwischen der Absorption der Photonen und der Ladungsträgererzeugung liegen, genauer zu verstehen, sind einige Fragen jedoch immer noch ungelöst, z.B. wie diese Prozesse schon auf dem Reißbrett durch die gezielte Änderung bestimmter Molekülstrukturen optimiert werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, werden in dieser Arbeit Dicyanovinyl-substituierte Oligothiophene (DCVnTs) verwendet. Diese Materialien bieten die Möglichkeit, kleine strukturelle Änderungen vorzunehmen, deren Einfluss auf die molekularen und auf die Solarzelleneigenschaften untersucht werden soll. Der Einfluss der Messtemperatur auf den Prozess der Ladungsträgertrennung wird hier an einer methylierten DCV4T-Verbindung in einer dünnen Schicht untersucht. Die bei photoinduzierter Absorptionsspektroskopie (PIA) beobachtete Aktivierung dieses Prozesses mit zunehmender Temperatur wird auf eine erhöhte Ladungsträgerbeweglichkeit zurückgeführt. Der dadurch erhöhte effektive Abstand der Ladungen an der Grenzfläche zwischen Donator (D) und Akzeptor (A) erleichtert die endgültige Trennung der Ladungsträger. Durch den Vergleich mit einer DCV6T-Verbindung wird der Zusammenhang zwischen der Aktivierungsenergie und der Beweglichkeit bekräftigt. Die kleinere Beweglichkeit äußert sich dabei in einer größeren Aktivierungsenergie. Darüber hinaus kann der Ladungsträgergenerationsprozess auch von der Molekülstruktur abhängen. In dieser Arbeit wird untersucht, wie sich die Länge von Alkylseitenketten auf die Energieniveaus der Moleküle, aber auch auf die Absorptions- und Lumineszenzeigenschaften der Materialien in reinen und in Mischschichten mit dem Akzeptor C60 äußert. Die ermittelten Unterschiede bezüglich der Molekülordnung (geordneter für kürzere Seitenketten) und der Phasengrößen in Mischschichten (größere Phasen bei kürzerer Kettenlänge) werden in der Untersuchung der Temperaturabhängigkeit der Lebensdauer von Triplettexzitonen mittels PIA-Messungen bestätigt. Für Solarzellen ist von Bedeutung, ob sich die Seitenkettenlänge auf die Wechselwirkung zwischen D und A auswirkt. Der vermutete Zusammenhang wird hier nicht bestätigt. Ein ähnlicher Photostrom für alle untersuchten Verbindungen in Solarzellen mit planaren Heteroübergängen unterstreicht diese Schlussfolgerung. Unterschiede im Wirkungsgrad werden auf Änderungen der Energieniveaus und die Morphologie in Mischschichtsolarzellen zurückgeführt. Des Weiteren wird in einer Machbarkeitsstudie der Einfluss des elektrischen Felds auf die Generationsausbeute freier Ladungsträger untersucht. Dafür werden halbtransparente Solarzellen verwendet, die es ermöglichen, PIA-Messungen in Transmissionsgeometrie durchzuführen. Als mögliche Erklärung für das Auftreten zweier Rekombinationskomponenten in der Analyse des Rekombinationsverhaltens der durch Licht erzeugten Ladungsträger werden eingefangene Ladungsträger und gebundene Ladungsträgerpaare an der D/A-Grenzfläche genannt. Das Mischverhalten von D und A kann durch ein Heizen des Substrates während des Verdampfungsprozesses eingestellt werden, was von entscheidender Bedeutung für eine weitere Steigerung des Wirkungsgrades ist. Für DCV4T:C60-Mischschichtsolarzellen wird jedoch eine Verschlechterung des Wirkungsgrads zu höheren Substrattemperaturen beobachtet. Durch optische Messungen und Methoden zur Schichtstrukturbestimmung wird dieser Effekt auf eine Umordnung der DCV4T-Kristallite für hohe Substrattemperaturen und die damit verbundene Verringerung der Absorption und damit auch des Photostroms zurückgeführt. Bei einer Substrattemperatur von 90° C sind die D- und A-Komponenten fast vollständig entmischt. Dieses Beispiel ist von besonderer Bedeutung, weil hier die Ursachen für ein Verhalten aufgezeigt werden, das entgegen den Beispielen aus der Literatur eine Abnahme des Wirkungsgrads beim Aufdampfen der aktiven Schicht auf ein geheiztes Substrat zeigt. Schließlich werden die Optimierungsschritte dargelegt, mit denen Solarzellen mit einer DCV5T-Verbindung als Donatormaterial auf einen Rekordwirkungsgrad von 7,7% gebracht werden. Dabei wird die Substrattemperatur, die Dicke der aktiven Schicht und die Transportschichten angepasst
Moberg, Simon. "Artificial photosynthesis - 4-Aminobenzoic acids effect on charge transfer in a photo catalytic system." Thesis, Uppsala universitet, Materialteori, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-390835.
Full textArtificiell fotosyntes används för att absorbera solenergi och förvara den i formen av kemiska bindningar. Systemet som används i denna studie gör detta genom att splittra vatten till vätgas och syrgas genom en plasmon assisterad process. Detta är ett förnyelsebart sätt att förvara energi och kan användas som ett alternativ till fossila bränslen. I denna studie studeras en liten del utav detta fotokatalytiska system nämligen interaktionen där plasmonaktiva silvernanopartiklar (Ag NPs) överför foto-exciterade elektroner genom molekyllänken 4-aminobensoesyra (pABA). Molekyllänken pABA överför laddning från silverytan till en halvledare och en katalys som utför splittringen av vattnet. pABA kan binda på olika sätt tillen silveryta och denna studie syftar till att undersöka vilken utav bindningarna som är starkast och vilken som effektivast överför laddning. För att göra detta simulerades tre system kvantmekaniskt med hjälp av en superdator, ett system för varje sorts bindning. Den totala fria energin av systemen beräknades och jämfördes. Av de tre undersökta bindningarna hadehollow-site bindningen (pABA som binder till tre silveratomer) längst energi, vilket betyder att det är den starkaste av bindningarna. Utöver detta så visade det sig att bandgapet (energin som krävs för att överföra laddning) minskade för pABA när den var bunden till Ag-ytan. Hollow-site bundet pABA hade även minst bandgap, vilket betyder att den kräver minst energi för att överföra laddning och är därmed den mest effektiva bindningen för det fotokatalytiska systemet.
Denison, Kieth Royston. "A study of photo-induced wettability changes at metal oxide semiconductor surfaces." Thesis, Lancaster University, 2011. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.651293.
Full textLo, Adrian Wing Fai. "Photo-induced changes in the gap state distributions of chalcogenide xerographic photoreceptors." Thesis, Imperial College London, 1991. http://hdl.handle.net/10044/1/46894.
Full textForan, Philip Stephen. "Photo-induced changes in metal oxides and their applications as self-cleaning piezoelectric based caesium sensors." Thesis, Lancaster University, 2013. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.658322.
Full textYang, Lei. "Hole Transport Materials for Solid-State Mesoscopic Solar Cells." Doctoral thesis, Uppsala universitet, Fysikalisk kemi, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-232271.
Full textAhmed, Mustafa M. Abdalla. "Alternating-Current Thin-Film Electroluminescent Device Characterization." Doctoral thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2008. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-233432.
Full textMhaouech, Imed. "Étude du transport de charges dans le niobate de lithium massif et réalisation de fonctions électro-optiques dans le niobate de lithium périodiquement polarisé." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0032/document.
Full textThe first part of this thesis is devoted to the modeling of transport phenomena in the LN. From a critical analysis of the usual band models, we show their inadequacy in the case of LN and we propose a hopping model based on the theory of small polarons. We first study by Monte-Carlo simulation the population decay of bound polarons NbLi4+ in deep traps FeLi3+. We show that the traps (FeLi3+) have particularly large effective radii, which increase further at decreasing temperature, and considerably limit the diffusion lengths of the polarons. The results of simulations are then compared with experimental results obtained by different techniques; Light-induced absorption, Raman, Holographic storage and Pump-Probe. The second part of this thesis is devoted to electro-optical applications in the periodically poled LN (PPLN). Under the effect of an electrical voltage, the refractive index of the PPLN is periodically decreased and increased, thus forming an electrically activatable index grating. A first component using the electro-optical effect in PPLN has been developed and demonstrated experimentally. In this component, the light is deflected under the effect of the electrical voltage by the index grating. This Bragg deflector achieves a diffraction efficiency of close to 100% with a low drive voltage of the order of 5 V. A second component has also been proposed, where light propagates perpendicularly to the domain walls of the PPLN. In this configuration an electro-optic Bragg reflector can be realized
Bernert, Constantin. "Untersuchung photorefraktiver Materialien mittels optischer Ptychographie." Master's thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-216063.
Full textIn the present thesis the novel microscopy technique of ptychography is applied to the investigation of photorefractive materials. Photorefractive materials exhibit a change of the refractive index due to the exposure to light. The method of ptychography determines the refractive index change of the material together with the intensity distribution of the laser beam that was used for its generation. In one part of the experiment the time dependence of the refractive index change versus the generation time is investigated, in the other part of the experiment the dependence of the refractive index change to the polarisation of the laser beam is examined. Microscopic parameters of the photorefractive charge migration are determined with the utilisation of a numerical simulation of the photorefractive effect and its comparison with the measurement. Finally, the whole space charge field with the corresponding space charge density is calculated from a set of ptychographic measurements of one refractive index change with different polarisation directions of the laser. The presented experiments and their evaluation show, that the method of ptychography opens a new possibility for a quantitative understanding of the photorefractive effect
Huang, Po-Fan, and 黃柏釩. "Relationship Between Morphology and Photo-induced Charge Transfer in Poly(3-hexylthiophene) : Fullerene Bulk Heterojunction." Thesis, 2010. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/32899351912171292150.
Full text輔仁大學
化學系
98
The efficiency of charge transfer plays an important role in organic polymer solar cells. With the introduction of Bulk Heterojunction (BHJ) concept in 1994, the power conversion efficiency of organic solar cell has been improved tremendously. Unfortunately, the morphology is unstable because of the effect of molecular aggregation and de-mixing of the two materials. Both of these issues cause the blend to separate and phase separation occur. In this study, relationship between phase separation (the interface distance between donor and acceptor) and charge transfer of poly(3-hexyl thiophene) (P3HT) and 6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM) will be examined. Effect of parameters such as concentration, mixing ratio and annealing time will be studied by UV-visible spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, and luminescence lifetime measurements. Aggregation that causes by thermal annealing will be analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM). In conclusion, we find there is no charge transfer occurred below a limited concentration in solution state. The efficiency of charge transfer develops when the mixing ratio of donor and acceptor increases. On the other hand, bilayer films of P3HT and PCBM shows a short-range ordered structure of PCBM after annealing treatment. The short-range ordered structure caused by aggregation affects the efficiency of charge transfer.
Lee, Kwang Jik. "Investigation of the photo-induced charge transfer in organic semiconductors via single molecule spectroscopy techniques." 2009. http://hdl.handle.net/2152/18642.
Full texttext
Gubaev, Airat. "Light-induced absorption changes in ferroelectric crystals:SrxBa1-xNb2O6:Ce; KTaO3; KTa1-xNbxO3." Doctoral thesis, 2005. https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2005122011.
Full textTsai, Chia-Feng, and 蔡佳峰. "Preparation and Characterization of Novel Photo-induced Color-Change Materials." Thesis, 2008. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/r7hzwn.
Full text國立中山大學
光電工程研究所
96
In this thesis , we studied the photo-chemistry between the green emitter (C545T) and the photo-acid generator (PAG) . When the sample of C545T and PAG in solutions and thin films were exposured to UV-light , we found that a new product was produced due to protonation of C545T with the acid generated by PAG . Therefore , we measured absorption and fluorescence spectra of the samples in solutions (THF) and in polymer (PMMA) thin films . The different concentrations of C545T dopanted photo-acid generator in the solvent (THF) could increase the photo-acid generator at higher concentrations of PAG , the energy could be transferred from unprotonated to protonated . Therefore , we can easily observe the absorption and fluorescence spectra have been changed and the phenomenon of stock’s shift has been found accordingly . At higher concentrations of C545T in solutions , also called concentrations quenching effect was observed because C545T molecules could collide each other easily that causes intensity to decrease in the solvent (THF) . In order to get rid of the collision effect , we use the samples of polymer thin films instead of solutions . The different of the change of spectra between solutions and thin films were observed and compared were also studied .
Ting, Wei, and 劉威廷. "A Tunable Emission Prepared by Novel Photo-induced Color-Change Materials." Thesis, 2008. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/e536dz.
Full text國立中山大學
光電工程研究所
96
In this thesis , we studied a green emitter (C545T) dopanted SU8. C545T is an organic dye. [10-(2-benzothiazolyl)-1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H,11Hbenzo[l]-pyrano[6,7,8-ij]quinolizin-11one(C545T)] . When the sample of C545T and SU8 with thin films were exposured to UV-light. We found that the thin film between with UV exposure (L1-Red) and without UV exposure (L2-Green) will show the different chemistry properties.We can achieve proper CIE coordinates and color by adjusting .The different concentrations of C545T dopanted in SU8 thin films.The L1 and L2 were close-kint blue back-light in order to achieve a tunable emission module . If we crafted meticulously optimization , we can find a exclusive white light. This is a optic thin film attach to Color-change materials
Körner, Christian. "Oligothiophene Materials for Organic Solar Cells - Photophysics and Device Properties." Doctoral thesis, 2012. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A27133.
Full textDer rasante Anstieg des Wirkungsgrads von organischen Solarzellen über die Marke von 10% war nur durch länderübergreifende Forschungsaktivitäten während der letzten Jahre möglich. Trotz der gemeinsamen Anstrengungen, die Prozesse, die zwischen der Absorption der Photonen und der Ladungsträgererzeugung liegen, genauer zu verstehen, sind einige Fragen jedoch immer noch ungelöst, z.B. wie diese Prozesse schon auf dem Reißbrett durch die gezielte Änderung bestimmter Molekülstrukturen optimiert werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, werden in dieser Arbeit Dicyanovinyl-substituierte Oligothiophene (DCVnTs) verwendet. Diese Materialien bieten die Möglichkeit, kleine strukturelle Änderungen vorzunehmen, deren Einfluss auf die molekularen und auf die Solarzelleneigenschaften untersucht werden soll. Der Einfluss der Messtemperatur auf den Prozess der Ladungsträgertrennung wird hier an einer methylierten DCV4T-Verbindung in einer dünnen Schicht untersucht. Die bei photoinduzierter Absorptionsspektroskopie (PIA) beobachtete Aktivierung dieses Prozesses mit zunehmender Temperatur wird auf eine erhöhte Ladungsträgerbeweglichkeit zurückgeführt. Der dadurch erhöhte effektive Abstand der Ladungen an der Grenzfläche zwischen Donator (D) und Akzeptor (A) erleichtert die endgültige Trennung der Ladungsträger. Durch den Vergleich mit einer DCV6T-Verbindung wird der Zusammenhang zwischen der Aktivierungsenergie und der Beweglichkeit bekräftigt. Die kleinere Beweglichkeit äußert sich dabei in einer größeren Aktivierungsenergie. Darüber hinaus kann der Ladungsträgergenerationsprozess auch von der Molekülstruktur abhängen. In dieser Arbeit wird untersucht, wie sich die Länge von Alkylseitenketten auf die Energieniveaus der Moleküle, aber auch auf die Absorptions- und Lumineszenzeigenschaften der Materialien in reinen und in Mischschichten mit dem Akzeptor C60 äußert. Die ermittelten Unterschiede bezüglich der Molekülordnung (geordneter für kürzere Seitenketten) und der Phasengrößen in Mischschichten (größere Phasen bei kürzerer Kettenlänge) werden in der Untersuchung der Temperaturabhängigkeit der Lebensdauer von Triplettexzitonen mittels PIA-Messungen bestätigt. Für Solarzellen ist von Bedeutung, ob sich die Seitenkettenlänge auf die Wechselwirkung zwischen D und A auswirkt. Der vermutete Zusammenhang wird hier nicht bestätigt. Ein ähnlicher Photostrom für alle untersuchten Verbindungen in Solarzellen mit planaren Heteroübergängen unterstreicht diese Schlussfolgerung. Unterschiede im Wirkungsgrad werden auf Änderungen der Energieniveaus und die Morphologie in Mischschichtsolarzellen zurückgeführt. Des Weiteren wird in einer Machbarkeitsstudie der Einfluss des elektrischen Felds auf die Generationsausbeute freier Ladungsträger untersucht. Dafür werden halbtransparente Solarzellen verwendet, die es ermöglichen, PIA-Messungen in Transmissionsgeometrie durchzuführen. Als mögliche Erklärung für das Auftreten zweier Rekombinationskomponenten in der Analyse des Rekombinationsverhaltens der durch Licht erzeugten Ladungsträger werden eingefangene Ladungsträger und gebundene Ladungsträgerpaare an der D/A-Grenzfläche genannt. Das Mischverhalten von D und A kann durch ein Heizen des Substrates während des Verdampfungsprozesses eingestellt werden, was von entscheidender Bedeutung für eine weitere Steigerung des Wirkungsgrades ist. Für DCV4T:C60-Mischschichtsolarzellen wird jedoch eine Verschlechterung des Wirkungsgrads zu höheren Substrattemperaturen beobachtet. Durch optische Messungen und Methoden zur Schichtstrukturbestimmung wird dieser Effekt auf eine Umordnung der DCV4T-Kristallite für hohe Substrattemperaturen und die damit verbundene Verringerung der Absorption und damit auch des Photostroms zurückgeführt. Bei einer Substrattemperatur von 90° C sind die D- und A-Komponenten fast vollständig entmischt. Dieses Beispiel ist von besonderer Bedeutung, weil hier die Ursachen für ein Verhalten aufgezeigt werden, das entgegen den Beispielen aus der Literatur eine Abnahme des Wirkungsgrads beim Aufdampfen der aktiven Schicht auf ein geheiztes Substrat zeigt. Schließlich werden die Optimierungsschritte dargelegt, mit denen Solarzellen mit einer DCV5T-Verbindung als Donatormaterial auf einen Rekordwirkungsgrad von 7,7% gebracht werden. Dabei wird die Substrattemperatur, die Dicke der aktiven Schicht und die Transportschichten angepasst.:Abstract - Kurzfassung Publications Contents 1 Introduction 2 Elementary Processes in Organic Semiconductors 2.1 Introduction 2.2 Optical Excitations in Organic Materials 2.2.1 Introduction 2.2.2 Radiative Processes: Absorption and Emission 2.2.3 Non-radiative Relaxation Processes 2.2.4 Triplet Excitons and Intersystem Crossing 2.3 Polarization Effects and Disorder 2.4 Transport Processes in Disordered Organic Materials 2.4.1 Charge Transport 2.4.1.1 The Bässler Model 2.4.1.2 Marcus Theory for Electron Transfer 2.4.1.3 Small Polaron Model 2.4.1.4 Functional Dependencies of the Charge Carrier Mobility 2.4.2 Diffusive Motion 2.4.3 Exciton Transfer Mechanisms 2.4.4 Characteristics of Exciton Diffusion 2.5 Charge Photogeneration in Pristine Materials 3 Organic Photovoltaics 3.1 General Introduction to Solar Cell Physics 3.2 Introduction to the Donor/Acceptor Heterojunction Concept 3.3 The Open-Circuit Voltage in Organic Solar Cells 3.4 Doping of Organic Semiconductors 3.5 Introduction to the p-i-n Concept 3.6 Charge Transfer Excitons in Donor/Acceptor Heterojunction Systems 3.6.1 Introduction 3.6.2 Verification of Charge Transfer Excitons in Donor/Acceptor Systems 3.7 The Process Cascade for Free Charge Carrier Generation in Donor/Acceptor Heterojunction Systems 3.7.1 The Initial Charge Transfer Step 3.7.2 The Binding Energy of the Charge Transfer Exciton 3.7.3 \"Hot\" Charge Transfer Exciton Dissociation 3.7.4 \"Cold\" Charge Transfer Exciton Dissociation 3.7.5 Supposed Influence Factors on Charge Transfer Exciton Dissociation 3.7.6 Recombination Pathways for Charge Transfer Excitons 3.7.7 Free Charge Carrier Formation and Recombination 4 Experimental Methods 4.1 Sample Preparation 4.2 Material Characterization Methods 4.2.1 Optical Characterization 4.2.2 Cyclic Voltammetry 4.2.3 Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy 4.2.4 Atomic Force Microscopy 4.2.5 Grazing Incidence X-Ray Diffraction 4.2.6 Organic Field-Effect Transistor 4.3 Photoinduced Absorption Spectroscopy 4.3.1 Introduction 4.3.2 Derivation of the PIA Signal 4.3.3 Recombination Dynamics 4.3.4 Intensity Dependence of the PIA Signal 4.4 Solar Cell Characterization 4.4.1 External Quantum Efficiency 4.4.2 Spectral Mismatch Correction 4.4.3 Current-Voltage Characteristics 4.4.4 Optical Device Simulations 4.4.5 Optical Device Transmission Measurements 5 The Oligothiophene Material System 5.1 Introduction 5.2 Thermal Stability 5.3 Energy Levels 5.4 Optical Properties of the Pristine Materials 5.5 The Donor/Acceptor Couple: DCVnT and C60 5.6 Solar Cell Devices 5.7 Summary 6 Temperature Dependence of Charge Carrier Generation 6.1 Introduction 6.2 Principal Introduction to the PIA Measurements 6.2.1 Interpretation of the Spectra 6.2.2 Interpretation of the Frequency Scans 6.3 Temperature Dependence of the Spectra 6.4 Discussion of the Temperature Dependent Processes in the Blend Layer 6.5 Temperature Activated Free Charge Carrier Generation 6.5.1 Evaluation of the Activation Energy for the DCV4T-Me:C60 Blend 6.5.2 Comparison to a Sexithiophene Derivative (DCV6T-Me) 6.6 Summary 7 Side Chain Investigation on Quaterthiophene Derivatives 7.1 Energy Levels 7.2 Optical Properties 7.2.1 Solution and Pristine Films 7.2.2 Mixed Films with C60 7.3 Influence of the Side Chain Length on the Intermolecular Coupling 7.3.1 PIA Spectra of Pristine and Blend Layers at 10K 7.3.2 Recombination Analysis for Pristine and Blend Films at 10K 7.4 The Influence of the Side Chain Length on the Offset Charge Carrier Generation Rate at Low Temperature 7.5 In the High-Temperature Limit: Implications for Solar Cell Devices 7.5.1 PIA Spectra in Pristine and Blend Films at 200K 7.5.2 Recombination Analysis: Triplet Excitons and Free Charge Carriers 7.6 Solar Cells 7.6.1 Flat Heterojunction Devices 7.6.2 Bulk Heterojunction Devices 7.7 Summary 8 Electric-Field Dependent PIA Measurements on Complete Solar Cell Devices 8.1 Introduction 8.2 Semitransparent Organic Solar Cells 8.3 Photoinduced Absorption Measurements 8.4 Summary and Outlook 9 The Effect of Substrate Heating During Layer Deposition on the Performance of DCV4T:C60 BHJ Solar Cells 9.1 Introduction 9.2 The Importance of Morphology Control for BHJ Solar Cells 9.3 The Impact of Substrate Heating on DCV4T:C60 BHJ Solar Cells 9.4 Absorption and Photoluminescence 9.5 Topographical Investigations (AFM) 9.6 X-ray Investigations 9.6.1 1D GIXRD Measurements 9.6.2 2D GIXRD Measurements 9.7 Proposed Morphological Picture and Confirmation Measurements 9.7.1 Morphology Sketch of the DCV4T:C60 Blend Layer 9.7.2 Confirmation Measurements 9.8 The Equivalence of Temperature and Time 9.9 Summary 10 Record Solar Cells Using DCV5T-Me33 as Donor Material 10.1 Introduction 10.2 The Influence of the Substrate Temperature 10.3 Determination of the Optical Constants 10.4 Stack Optimization 10.5 Summary and Outlook 11 Conclusions and Outlook 11.1 Summary of the Photophysical Investigations 11.2 Summary of Device Investigations 11.3 Future Challenges Appendix A Detailed Description of the Experimental Setup for PIA Spectroscopy Appendix B Determination of the Triplet Level by Differential PL Measurements Appendix C Additional Tables and Figures Appendix D Reproducibility of the Solar Cell Results (Statistics) Appendix E Lists Bibliography Acknowledgments
Abbott, Scott John. "Photo-induced reversible changes in wettability on light sensitive pyrimidine-coated surfaces." 2000. http://arrow.unisa.edu.au:8081/1959.8/78700.
Full textThesis (PhDApSc)--University of South Australia, 2000.
Bernert, Constantin. "Untersuchung photorefraktiver Materialien mittels optischer Ptychographie." Master's thesis, 2016. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A30065.
Full textIn the present thesis the novel microscopy technique of ptychography is applied to the investigation of photorefractive materials. Photorefractive materials exhibit a change of the refractive index due to the exposure to light. The method of ptychography determines the refractive index change of the material together with the intensity distribution of the laser beam that was used for its generation. In one part of the experiment the time dependence of the refractive index change versus the generation time is investigated, in the other part of the experiment the dependence of the refractive index change to the polarisation of the laser beam is examined. Microscopic parameters of the photorefractive charge migration are determined with the utilisation of a numerical simulation of the photorefractive effect and its comparison with the measurement. Finally, the whole space charge field with the corresponding space charge density is calculated from a set of ptychographic measurements of one refractive index change with different polarisation directions of the laser. The presented experiments and their evaluation show, that the method of ptychography opens a new possibility for a quantitative understanding of the photorefractive effect.:1 Einleitung 2 Theoretische Vorbetrachtungen 2.1 Ptychographie 2.1.1 Messung 2.1.2 Modell und Rekonstruktion 2.1.3 Ortsauflösung 2.2 Photorefraktiver Efekt 2.2.1 Lithiumniobat - Musterbeispiel für die Photorefraktivität 2.2.2 Ein-Zentrum-Modell 2.2.3 Brechungsindexänderung 2.2.4 Hohe Intensitäten 2.3 Raumladungsfeld 2.3.1 Ableitung des Feldes aus den Messgrößen 2.3.2 Raumladungsverteilung 2.3.3 Oberflächendeformation 2.3.4 Dynamik der Ladungen und des Feldes 3 Messungen 3.1 Proben 3.1.1 Ptychographische Teststruktur 3.1.2 LiNbO3:Fe 3.2 Versuchsanordnung 3.2.1 Experimenteller Aufbau 3.2.2 Grenze der Ortsauflösung 3.2.3 Charakterisierung des Laserstrahls 3.2.4 Experimentelle Überprüfung der Näherungen 3.3 Dynamik der Brechungsindexänderung 3.4 Polarisationsabhängigkeit der Brechungsindexänderung 4 Auswertung 4.1 Dynamik des Raumladungsfeldes und der Ladungen 4.1.1 Simulation 4.1.2 Vergleich zwischen Messung und Simulation 4.1.3 Dynamik der Ladungsverteilung 4.1.4 Fazit 4.2 Berechnung des Raumladungsfeldes 4.2.1 Raumladungsfeld und Ladungsverteilung 4.2.2 Simulation 4.2.3 Asymmetrie der Ladungsverteilung 4.2.4 Fazit 5 Zusammenfassung Appendizes A Physikalische Konstanten B Tensoren für LiNbO3 C Ungenäherte Herleitung der Brechungsindexänderung D Implementierung eines iterativen Verfahrens zur Bestimmung der Dynamik des Ein-Zentrum-Modells E Quelltext der Implementierung des iterativen Verfahrens Literaturverzeichnis