Pubblicato sulla rivista Advanced Optical Material il lavoro Band Structure and Exciton Dynamics in Quasi-2D Dodecylammonium Halide Perovskites, frutto della collaborazione tra i ricercatori di EFSL, CNR-IMM, CNR NANOTEC, Università di Roma Tor Vergata, Università di Perugia, e Università Del Salento: Giuseppe Ammirati, Faustino Martelli, Patrick O'Keeffe, Stefano Turchini, Alessandra Paladini, Maurizia Palummo, Giacomo Giorgi, Marco Cinquino, Milena De Giorgi, Luisa De Marco, Daniele Catone.

“Photoinduced Ultrafast Dynamics in Nanocomposite Materials” è lo Special Issue della rivista open access Nanomaterials (ISSN 2079-4991, IF 5.719), a cura dell'EuroFEL Support Laboratory - EFSL, gruppo di ricerca dell'Istituto di Struttura della Materia del CNR. La scadenza è il 30 giugno 2023.

Lo Special Issue si propone di raccogliere articoli sulle proprietà ultraveloci fotofisiche e dinamiche di differenti tipi di materiali nanocompositi e nanostrutturati e sulle loro applicazioni, includendo: semiconduttori con varie morfologie come nanofili, materiali 2D, materiali a base carbonio, sistemi multistrato, film sottili, cristalli fotonici, materiali plasmonici metallici e non, semiconduttori ad alto drogaggio, ossidi conduttivi trasparenti, materiali ibridi perovskitici, materiali polimerici organici, leghe organiche, isolanti topologici e sistemi auto-assemblati. Particolare interesse è rivolto ai lavori sulla dinamica ultraveloce fotoindotta in sistemi che combinano due o più dei materiali suddetti, compresi i materiali nanostrutturati in generale.

Lo scopo di questo Special Issue è quello di offrire una raccolta di articoli che mostrino l'interazione tra dinamica ultraveloce fotoindotta e i principali parametri operativi di materiali nanocompositi, indicando un percorso per ottimizzare le loro proprietà fotofisiche e quindi l'efficienza dei dispositivi.

Il Gruppo EFSL vi invita a contribuire al successo di questo Special Issue con i vostri lavori!

Pubblicato un lavoro sulla rivista Solar RRL dal titolo "Re‐evaluation of Photoluminescence Intensity as an Indicator of Efficiency in Perovskite Solar Cells" frutto della collaborazione dei ricercatori di EFSL, CNR-IMM (Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi) e CHOSE (Polo Solare Organico della Regione Lazio): Valerio Campanari, Faustino Martelli, Antonio Agresti, Sara Pescetelli, Narges Yaghoobi Nia, Francesco Di Giacomo, Daniele Catone, Patrick O'Keeffe, Stefano Turchini, Bowen Yang, Jiajia Suo, Anders Hagfeldt e Aldo Di Carlo.

L’intensità della fotoluminescenza (PL) è spesso usata come indicatore delle prestazioni nelle celle solari a perovskite (PSC) ed infatti, la PL stazionaria viene utilizzata frequentemente per la caratterizzazione di questi dispositivi e dei loro materiali costituenti. Tuttavia, alcune caratteristiche dei materiali perovskitici e dei dispositivi, se non debitamente considerate, possono portare a risultati fuorvianti. In questo lavoro, dimostriamo come il valore del quenching della PL ottenuto quando la PSC passa da circuito aperto (OC) a chiuso (SC), sia un’eccellente figura di merito per valutarne l’efficienza. Al fine di non sottovalutare la grande disomogeneità nelle prestazioni delle PSC e la loro instabilità temporale, abbiamo usato un approccio sistematico al confronto tra PL ed efficienza di conversione, considerando un numero elevato di PSC con efficienze che vanno dal 5.63% al 21.5%. Le PSC sono state realizzate utilizzando diversi strati di trasporto, componenti assorbenti, e strutture, e processi di fabbricazione abbastanza differenti. Abbiamo trovato che l’utilizzo della semplice intensità di PL in un circuito aperto non è un indicatore generale ed affidabile delle prestazioni quando si considera un insieme eterogeneo di dispositivi. Invece, considerando il valore della PL in condizioni di OC ed SC, è possibile correlare l’intensità della PL alla efficienza di conversione di potenza (PCE) attraverso una figura di merito (PLQ_oc-sc) basata sul quenching della PL misurata in condizioni di circuito chiuso e aperto. Nel lavoro viene spiegata la correlazione tra questa figura di merito e la PCE del dispositivo mediante un modello semplificato basato sull’equazione delle velocità della densità di carica, in cui viene debitamente considerato il tempo di estrazione dei portatori fotoeccitati nella PSC. Si mostra anche come l’analisi della figura di merito PLQ_oc-sc usando il nostro modello permetta di stimare il tempo di estrazione dei portatori nelle PSC attraverso una semplice misura di PL stazionaria nelle celle, purché sia noto il tempo di vita dei portatori in condizioni di circuito aperto. Sebbene le misure di PL non possano sostituire le caratterizzazioni J-V, il nostro studio è un contributo importante alla comprensione dei meccanismi chimo-fisici che governano i processi di ricombinazione ed estrazione dei portatori. Inoltre, abbiamo trovato una chiara correlazione tra l’aumento nel tempo dell’intensità della PL in condizioni di circuito chiuso e la contemporanea diminuzione della corrente, Isc, una caratteristica che può essere facilmente compresa nel contesto del nostro modello e della figura di merito.

https://doi.org/10.1002/solr.20220004

Il gruppo EFSL, in collaborazione con il Laboratoire Lumière, Matière et Interfaces e il Laboratoire de Physique des Solides dell'Université Paris-Saclay (Francia) e con l'Institut des Molécules et Matériaux du Mans della Le Mans Université, ha pubblicato un lavoro sulla rivista Chemosensors. Il titolo dell'articolo è "Acoustic Vibration Modes of Gold–Silver Core–Shell Nanoparticles" di Tadele Orbula Otomalo, Lorenzo Di Mario, Cyrille Hamon, Doru Constantin, Francesco Toschi, Khanh-Van Do, Vincent Juvè, Pascal Ruello, Patrick O'Keeffe, Daniele Catone, Alessandra Paladini e Bruno Palpant.

https://doi.org/10.3390/chemosensors10050193

Il laboratorio EFSL comincia il 2022 con una grande novità: è entrato ufficialmente a far parte del network europeo NFFA (https://www.nffa.eu/)!

Da oggi potrete richiedere ed ottenere supporto per l'accesso al nostro laboratorio anche attraverso questa nuova opportunità:

- Pump-Probe (https://www.nffa.eu/offer/area/technique/?id=6340)

- Fotoluminescenza (https://www.nffa.eu/offer/area/technique/?id=6328)

Lo staff di EFSL si congratula con Valerio Campanari per aver vinto un assegno di ricerca nell'ambito del Progetto "FOTONICS - Fabbricazione e Ottimizzazione di un foTOrivelatore a larga baNda a base di Isolante topologiCo e Silicio", finanziato dalla Regione Lazio.

Il 17 settembre 2021, Giuseppe Ammirati ha conseguito anche la Laurea Magistrale in Fotonica presso la Technische Hochshule Wildau, l'Università Tecnica di Wildau in Germania, con una tesi intitolata "Ultrafast dynamics in quasi bidimentional perovskites”.
I nostri complimenti a Giuseppe per questo ennesimo riconoscimento.

Il progetto #FOTONICS ha l'obiettivo di realizzare ed ottimizzare un fotorivelatore basato sulla eterogiunzione Bi₂Se₃/Si ultraveloce, operante a bassa tensione dall’ultravioletto all’infrarosso e più economico di quelli presenti in commercio.

Il gruppo di ricerca di EFSL, in collaborazione con il "Laboratoire Lumière, Matière et Interfaces" dell'Università di Paris-Saclay (Francia) ha pubblicato un articolo sulla rivista Advanced Optical Materials, dal titolo “Sharp Spectral Variations of the Ultrafast Transient Light Extinction by Bimetallic Nanoparticles in the Near-UV", di Tadele Orbula Otomalo, Lorenzo Di Mario, Cyrille Hamon, Doru Constantin, Khanh-Van Do, Patrick O'Keeffe, Daniele Catone, Alessandra Paladini e Bruno Palpant.

https://doi.org/10.1002/adom.202001778