MK
Muhammad Khan
Author with expertise in Thin-Film Solar Cell Technology
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
7
(29% Open Access)
Cited by:
297
h-index:
17
/
i10-index:
22
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Elucidating the Potential of Nonlinear Optical Behavior of Azo Dyes for Advanced Laser‐Based Technologies

Muhammad Mustafa et al.Jan 6, 2025
Abstract Organic nonlinear optical materials have received immense attention owing to their extensive applications in optoelectronics and photonics. Nonlinear optical (NLO) materials are significant components of data processing devices, optical computing, optical fibers, modulators, sensors, ultra‐fast switches, and optical storage devices. Therefore, an effort is made to explore the electronic and NLO response of commercially available azo dyes such as Tartrazine (E102), Yellow 2G (E107), Sunset Yellow (E110), Azorubine (E122), Amaranth (E123), Ponceau 4R (E124), and Allura Red (E129) using density functional theory. Frontier molecular orbital analysis reveals that the azo dyes’ energy gap (E H‐L ) ranges from 5.30 to 6.88 eV. E122 contains the narrowest bandgap of 5.30 eV compared to others. The total density‐of‐state and noncovalent interactions analyses confirm the charge transfer and type of interactions in various regions of the azo dyes. Molecular electrostatic potential maps reveal that the azo dyes are involved in significant charge distribution regions favourable for the enhancement of NLO response. Moreover, the highest first hyperpolarizability ( β o 3ggn ) value of 4184.87 au is also observed for E122, making it a better candidate for high‐performance NLO material than others. Therefore, these results may advance the development of NLO materials for efficient laser‐based technologies.
0

Effect of Pruning Heights on Vegetative and Reproductive Response of Rosa Gruss-an-teplitz

Abdul Majeed et al.Jun 10, 2024
Rosa Gruss-an-teplitz, belongs to Rosaceae family, commonly known as ‘Desi Rose’, is one of the beautiful red roses of the old garden rose section and produces flowers almost throughout the year. Roses are pruned regularly every year for regulating growth and flowering. This enhances the number, size, and quality of the flowers. Therefore, response of Gruss-an-teplitz to pruning heights at (Control, 01, 1.5, 02, 2.5, 03, 3.5 ft.), was evaluated in an experimental field. Pruning at 2.5 ft. had significant effects on studied parameters, including vegetative and reproductive plant growth, flower yield and gaseous exchange. This experiment was laid out under Randomized Complete Block Design (RCBD) using three replications per treatment. Pruning at (2.5 ft.) significantly improved growth, in terms of higher leaf area (129.55 cm2), plant height (77.01 cm), number of flowers (658.02), flower weight (4.51 g) and flower diameter (7.86 cm) with respect to other treatments. Chlorophyll a (1.57 mg/g), Chlorophyll b (2.73 mg/g), stomatal conductance (gs) (68.62) and photosynthetic rate (3.06) were also increased by pruning at (2.5 ft.). Pruning application at 2.5 ft. improved biomass, water preservation, pigments, enzymatic activity, leaf gaseous exchange, and flower yield of Gruss-an-teplitz.
0

DFT simulations of photovoltaic parameters of dye‐sensitized solar cells with new efficient sensitizer of indolo[3, 2‐b]carbazole complexes

Muhammad Khan et al.Jul 1, 2024
Abstract Developing economical and high‐performing sensitizers is crucial in advancing dye‐sensitized solar cells (DSSCs) and optoelectronics. This research paper explores the potential of novel red light‐absorbing organic dyes based on Indolo[3,2‐b]carbazole (ICZ) as the donor applied in co‐sensitizer‐free DSSCs for breakthroughs in photovoltaic (PV) applications. DFT and TD‐DFT based computational methods were employed to calculate the conduction band levels, electron injection capabilities, and power conversion efficiency (PCE) of metal‐free organic dyes (ICZ1–ICZ9) having D‐A‐π‐A architecture. Comprehensive analyses included NBO, DOS, FMO, ICT, MEP, binding energy, and TDM analysis. Quantum chemical calculations of the structural, photochemical, and electrochemical properties, as well as the key parameters, reveals that all the designed dyes could be an excellent candidate for high‐efficiency DSSCs due the small energy gap (2.130–1.947 eV), longer wavelength absorption (759.47–520.63 nm), longer lifetimes (15.65–6.67 ns), a lower Δ G reg (0.29–0.14 eV), a significant dipole moment changes (31.489–16.195D), LHE (0.95‐0.46), the large q CT (0.962–0.689), small D CT (7.657, 4.897 Å), and V OC (1.13–0.86 eV). This quantum simulation showed that, when compared to reference D8, the photovoltaic dyes ICZ8, ICZ2, and ICZ7 are recognized as being eye‐catching. Furthermore, dye@(TiO 2 ) 9 cluster model results demonstrate promising prospects for enhancing the photovoltaic (PV) performance of ICZ1–ICZ9 dyes by electron injection and conduction band (CB) engineering. This study will help the experimentalists for developing ICZ‐based PVs as more efficient and sustainable energy solutions.