YS
Yuhang Sheng
Author with expertise in Perovskite Solar Cell Technology
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Lead‐Free Perovskites with Photochromism and Reversed Thermochromism for Repeatable Information Writing and Erasing

Yuhang Sheng et al.Jul 23, 2024
Abstract Recently, novel optical information writing strategies have been developed based on fluorescent change of halide perovskites generated by light induced structural transformation. However, to date, the repeatable writing and erasing of fluorescent patterns are still a major challenge. Herein, lead‐free Cs 3 InCl 6 :Sb 3+ perovskite with photochromism and reversed thermochromism is developed for repeatable information writing and erasing. The original Cs 3 InCl 6 :Sb 3+ perovskite synthesized by a modified hot‐injection method exhibits green photoluminescence (PL), which is caused by recombination of self‐trapped excitons. After treating with ultrasonication and heating, the green PL gradually turns to blue emission, which is related to surficial Cl vacancies that are generated or exposed due to the desorption of surfactants. Under continuous UV light irradiation, due to the photo repairing effect, the blue emission gradually vanishes, the fluorescent color recovers to green. Based on this photochromic effect, fluorescent patterns are drawn by UV exposure with mask. Moreover, the green PL color can again return to blue by heating at 100 °C. Thus, the photochromism‐induced fluorescent patterns can be simply erased based on the reversed thermochromism effect. Therefore, repeatable optical information writing and thermal erasure are demonstrated based on reversible PL change of Cs 3 InCl 6 :Sb 3+ .
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Plasmon-enhanced quantum efficiency of CdSe/ZnS luminescent solar concentrators through Au nanoparticle integration

Heng Zhang et al.Nov 28, 2024
Luminescent solar concentrators (LSCs) are effective large-area sunlight collectors that use solar cells to convert focused sunlight into electricity based on the emissive fluorophores. However, the development of high-performance LSCs still remains a challenge. In this work, LSCs are fabricated by incorporating CdSe/ZnS core-shell quantum dots (QDs) and Au nanoparticles (NPs) into the off-stoichiometric thiol-ene (OSTE) polymer. The light absorption efficiency and photoluminescence (PL) intensity of CdSe/ZnS QDs are significantly enhanced by the localized surface plasmon resonance (LSPR) effect of Au NPs. When the concentration of Au NPs is 2 ppm, the maximal internal quantum efficiency ( η int ) and external quantum efficiency ( η ext ) of CdSe/ZnS LSCs are measured to be 9.90% and 3.85%, respectively. Compared to the control devices, the increases of 1.78-fold in η int and 2.97-fold in η ext are achieved. In addition, the power conversion efficiency (PCE) and optical efficiency ( η opt ) of CdSe/ZnS LSCs show increases of 0.49 times and 0.35 times, respectively. Furthermore, the LSC with 2 ppm Au NPs possesses excellent aesthetic parameters with a color rendering index (CRI) of 92.11 and an average visible transmission (AVT) of 75.02%. Therefore, the optimal concentration of Au NPs will shed light on high-efficiency LSCs with superior aesthetic parameters to meet the demands of practical applications.
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Highly sensitive temperature sensors based on fluorescence intensity ratio of dual-emissive lead-free metal halides

Jianhui Zhao et al.Jan 1, 2025
Given that optical thermometers are widely used due to their unique advantages, this study aims to address critical challenges in existing technologies, such as insufficient sensitivity, limited temperature measurement ranges, and poor signal recognition capabilities. Herein, we develop a thermometer based on the fluorescence intensity ratio (FIR) of Sb-doped Cs2NaInCl6 (Cs2NaInCl6:Sb). As the temperature increases from 203 to 323 K, the thermally induced transition from triplet to singlet self-trapped excitons (STEs) leads to enhanced 455 nm photoluminescence (PL) from singlet STE recombination. Thus, the FIR monotonically depends on temperature, allowing for temperature sensing with a high absolute sensitivity (SA) of 0.0575 K-1 and the maximum relative sensitivity (SR) of 1.005% K-1. We demonstrate that spatial temperature distribution can be measured by mapping the PL spectra, even with a transparent medium screening the target. Furthermore, blue emissive Cs2NaInCl6:Sb is mixed with yellow emissive Cs2AgInCl6:Sb with a thermal quenching feature. The fluorescence color of the mixture dramatically depends on temperature, enabling a user-friendly colorimetric temperature sensing. Therefore, two operational modes are proposed to meet various practical application demands.