Optimierung multimodaler Plasmon-Exziton-Kopplung mit anisotropen Silber-Nanoprismen einstellbarer Aspektverhältnisse

Zusammenfassung

Absorptionsverstärkung basierend auf der Wechselwirkung zwischen lokalisiertem Oberflächenplasmon (LSP) und molekularer Exziton ist eines der wichtigsten Phänomene für die Entwicklung leistungsstarker Solargeräte. In dieser Studie wurden Hybride aus plasmonischen Metallnanopartikeln und Farbstoffmolekülen entwickelt, die eine verstärkte Absorption bei präzise eingestellten Wellenlängen im sichtbaren Bereich zeigen. Die Hybride bestehen aus einem Porphyrin-Derivat mit vier Absorptionspeaks (Q-Bänder) im Bereich 500–700 nm und dreieckigen Silber-Nanoprismen (AgPRs), die so entwickelt wurden, dass sie präzise eingestellte LSP-Resonanzwellenlängen aufweisen. Absorptionsverstärkung über den gesamten Q-Band-Bereich wird durch die kombinierte Verwendung von drei Arten von AgPRs mit unterschiedlichen Aspektverhältnissen induziert. Darüber hinaus hat die quantitative Bewertung der Absorptionsverstärkung basierend auf dem LSP-basierten Fluoreszenzverstärkungsphänomen gezeigt, dass effiziente Absorptionsverstärkung an mehreren Wellenlängen bewirkt werden kann.

Einleitung

Die Kontrolle der Licht-Materie-Wechselwirkung ist eines der intensiv erforschten Themen in der photochemischen Wissenschaft. Die Nutzung von Metallnanopartikeln wird als Weg erkannt, die Licht-Materie-Wechselwirkung zu stärken, da sie bei Anregung der LSP-Resonanz starke elektromagnetische Felder im Nanomaßstab erzeugen. Besonders die Wechselwirkung zwischen LSP und Exziton photofunktionaler Moleküle zieht viel Aufmerksamkeit auf sich, da verschiedene vorteilhafte optische Phänomene auftreten: enorme Emissionsverstärkung, Unterdrückung photochemischen Quenchings, plasmonischer Resonanzenergietransfer, verbesserte Wasserspaltung u. v. m. Antosiewicz et al. klassifizierten die Wechselwirkungen zwischen Metallnanopartikeln und photofunktionalen Molekülen in drei Regime nach Wechselwirkungsstärke: (1) verstärkte Absorption, (2) induzierte Transparenz, (3) starke Kopplung. Starke Kopplung führt zur Aufspaltung von Zuständen, in denen LSP- und molekularen Exzitonzustände gemischt sind, manifestiert in der Aufspaltung des Extinktionspeaks bei der molekularen Resonanzwellenlänge. Im verstärkten Absorptionsregime werden Absorptions- und Streukomponenten des LSP gedämpft, während die molekulare Absorption durch Energietransfer vom LSP zum Molekül erhöht wird. Die verstärkte molekulare Absorption kompensiert die gedämpfte Absorptionskomponente der LSP-Resonanz, aber die unkompensierte gedämpfte Streukomponente bleibt als Dip im Extinktionsspektrum. Das induzierte Transparenzregime bezeichnet einen Zwischenfall zwischen Absorptionsverstärkung und starker Kopplung. Unter diesen ist die Absorptionsverstärkung für hocheffiziente Solargeräte sehr wichtig. Besonders Absorptionsverstärkung über einen breiten Wellenlängenbereich ist essenziell, um das breite Sonnenspektrum zu nutzen. Bisher wurde jedoch die Mehrwellenlängenerzeugung verstärkter Absorption durch LSP-Exziton-Wechselwirkung nie demonstriert. Die Erzeugung spektraler Dips an mehreren Wellenlängen wurde berichtet – erreicht durch plasmonische Metallnanopartikel in Kombination mit zwei verschiedenen Farbstoffmolekülen –, aber dieses Phänomen wurde Rabi-Oszillation im starken Kopplungsfall zugeschrieben und führte nicht zu Absorptionsverstärkung. In einem anderen Bericht über Plasmon-Exziton-Kopplung an mehreren Wellenlängen mit Cyanin-Farbstoffmolekülen (zwei Absorptionsbänder) und Metallnanostäben wurde keine Absorptionsverstärkung identifiziert.

In dieser Studie gelang die Verstärkung der Lichtabsorption an mehreren Wellenlängen über den sichtbaren Bereich durch Wechselwirkung zwischen Exziton von Farbstoffmolekülen und LSP-Resonanzen dreier verschiedener plasmonischer Metallnanopartikel. Dies wurde möglich durch Entwicklung einer präzisen Abstimmtechnik der LSP-Wellenlänge dreieckiger Silber-Nanoprismen (AgPRs). Zudem wurden die Verstärkungsfaktoren der Absorption quantitativ mittels Fluoreszenzverstärkung bewertet, die als Ergebnis der Wechselwirkung des Exzitons der Farbstoffmoleküle mit der LSP-Resonanz auftritt.

Methoden/Experimentell

Materialien

Milli-Q-Wasser (Widerstand 18,2 MΩ·cm) für alle wässrigen Lösungen. Toluol von Kishida Chemical (Japan). 5,10,15,20-Tetraphenyl-21H,23H-Porphyrin (TPP), Natriumtetrahydroborat (NaBH₄), Silbernitrat (AgNO₃), Polyethylenimin (PEI, MW ~ 10.000) von Fujifilm Wako Pure Chemical (Japan). Trinatriumcitrat-dihydrat, Natriumhydroxid (NaOH), Ammoniaklösung (NH₃, 28 %), Wasserstoffperoxidlösung (H₂O₂, 30 %) von Kanto Chemical (Japan). Alle Chemikalien ohne weitere Reinigung verwendet.

Messungen

Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und Rasterkraftmikroskopie (AFM, Tapping-Mode) mit Hitachi HF-2000 bzw. Hitachi SPI-3800N-SPA400. Extinktionsspektren der Proben-Substrate per Normaltransmissionsaufbau mit JASCO V-770 Spektrometer. Absorptions- und Streuspektren mit JASCO V-770 mit Integrationskugel nach Literatur. Fluoreszenzanregungsspektren mit JASCO FP-8600 Fluoreszenzspektrophotometer. Berechnung der Extinktionsspektren von AgPRs mittels Boundary Element Method (BEM) mit retardierten elektromagnetischen Feldern für vollständige Maxwell-Gleichungen. Zur Erzeugung zufälliger Orientierung der AgPRs in Lösung wurden Transmissionsspektren über alle erlaubten Kombinationen von Lichtpolarisation (E_x, E_y, E_z) und Ausbreitungsrichtungen (k_x, k_y, k_z) gemittelt. Geometriemodelle in Zusatzdatei 1: Abb. S1. Dielektrische Funktion von Silber aus Rakic et al.

Synthese von AgPRs mit unterschiedlichen Resonanzwellenlängen

AgPRs mit präzise eingestellten Resonanzwellenlängen des In-Plane-Dipolmodus (500, 540, 560, 625, 645, 675 nm) wurden durch das von uns entwickelte lichtvermittelte Verfahren synthetisiert. Eine wässrige Lösung (100 ml) mit Trinatriumcitrat (5 mM) als Schutzmittel und NaBH₄ (0,2 mM) als Reduktionsmittel wurde in ein Eisbad unter Rühren in eine wässrige Lösung (100 ml) AgNO₃ (1 mM) injiziert. Weitere 1 h Rühren → Ag-Nanosphären mit durchschnittlich 11 nm Durchmesser. Nach Injektion von NaOH (0,2 M, 100 µl) in die kolloidale Ag-Nanosphärenlösung (10 ml) zur pH-Einstellung auf 11,2 wurde LED-Licht bestrahlt → Bildung von AgPRs. Die Resonanzwellenlänge des In-Plane-Dipolmodus wurde präzise durch sequentielle Bestrahlung mit LED-Licht unterschiedlicher Wellenlängen (470 ± 5 nm, 5800 mcd, 3×3 Arrays; 525 ± 5 nm, 18.000 mcd, 3×3 Arrays; 590 ± 5 nm, 50.000 mcd, 3×3 Arrays) für vorbestimmte Zeiten (Tabelle 1) justiert; Bestrahlungsaufbau in Zusatzdatei 1: Abb. S2. Erhaltene AgPRs bezeichnet als AgPRs-X, wobei X die Resonanzwellenlänge angibt.

Herstellung von TPP-AgPR-Hybriden

Zur Reinigung wurde ein Glassubstrat (1,5×2,0 cm²) 3 h bei 100 °C in gemischter wässriger Lösung 30 % H₂O₂ und 28 % NH₃ (1:1 V/V) eingetaucht, dann mit Milli-Q-Wasser gewaschen. Der gereinigte Substrat wurde in Milli-Q-Wasser aufbewahrt. Substratmodifikation mit positiv geladenem PEI durch Eintauchen in PEI-Lösung (4,2 mg/ml) für 1 min, dann Waschen. Der positiv geladene Substrat wurde in die kolloidale Lösung eingetaucht, um negativ geladene AgPRs (durch Zitronensäurehülle) elektrostatisch zu immobilisieren. Eintauchen fortgesetzt, bis Extinktionsintensität des Haupt-LSP-Resonanzbands (In-Plane-Dipolmodus) 0,2 erreichte; so erhaltenes Substrat = AgPRs-X/glas. Extinktionsintensität 0,2 gewählt, um LSP-Kopplung zwischen benachbarten AgPRs bei dichteren Proben zu vermeiden. Für Glasplatte mit drei AgPRs (LSP-Resonanzen 500, 560, 645 nm) wurde positiv geladenes Glas sequenziell in jeweilige kolloidale AgPRs-Lösungen getaucht, bis jede Haupt-LSP-Resonanz-Intensität 0,1 erreichte (AgPRs-ternär/glas). Toluol-Lösung TPP (1,5 mM) wurde auf AgPRs-X/glas und AgPRs-ternär/glas gespinnt (3000 rpm, 30 s) → Hybride TPP/AgPRs-X und TPP/AgPRs-ternär. TPP auch auf blankem Glas als Referenz durch Spin-Coating auf PEI-modifiziertem Glas (TPP/glas).

Ergebnisse und Diskussion

Optische Eigenschaften von TPP und optische Eigenschaften und Morphologien von AgPRs

Als photofunktionales Molekül wurde TPP (Molekülstruktur: Abb. 1a) eingesetzt. Porphyrine, synthetische Analoga natürlicher Chlorophylle, werden häufig als Lichtharvester wegen breiter Absorption im sichtbaren Bereich genutzt. Allerdings sind Absorptionskoeffizienten der vier Q-Band-Peaks im 500–700 nm Bereich relativ niedrig (~ 10⁴ M⁻¹ cm⁻¹), während Absorption um 420 nm sehr stark ist (Soret-Band, > 10⁵ M⁻¹ cm⁻¹). Daher Ziel: Q-Band-Absorption durch LSP von Metallnanopartikeln verstärken. Abb. 1b zeigt Extinktions-, Absorptions- und Streuspektren von TPP/glas. Extinktionspeak Soret-Band bei 435 nm, vier Q-Band-Peaks bei 519, 552, 596, 653 nm. Im Vergleich zu TPP in Toluol (514, 548, 591, 649 nm, Zusatzdatei 1: Abb. S3) leicht rotverschoben. Extinktion am Soret-Band begleitet von prominentem Streuanteil. Dies deutet auf dichte Aggregation von TPP-Molekülen auf Glas hin (Streuquerschnitt ∝ Volumen² der Aggregate; Rotverschiebung durch π-π-Wechselwirkung). AFM von TPP/glas (Abb. 1c) zeigt verstreute Molekülaggregate: Höhe 7 ± 2 nm, Durchmesser 108 ± 29 nm.

Großskalige, reproduzierbare Synthese plasmonischer Metallnanopartikel mit starker LSP-Resonanz bei präzise eingestellten Wellenlängen ist für großskalige Anwendungen hoch erwünscht. Absorptionsverstärkung der Q-Bänder von Porphyrinen auf makroskopischem Substrat ist ein Modellfall, den wir beschreiben. Eine zufriedenstellende Nanopartikel-Präparationstechnik, die diese Anforderung erfüllt, wurde selten berichtet.

Wir synthetisierten AgPRs, die starke lokale elektromagnetische Felder bei präzise eingestellten LSP-Resonanzwellenlängen in ausreichender Menge erzeugen. Der Wellenlängenbereich der LSP-Resonanz stimmt mit dem Q-Band-Bereich von Porphyrinen überein. Unsere Methode basiert auf dem lichtvermittelten Verfahren, ursprünglich von Mirkins Forschungsgruppe entwickelt. Bei der Präparation werden AgPRs durch Bestrahlung von Zitrat-stabilisierten Ag-Nanosphären (< 10 nm) mit Licht synthetisiert. Heiße Elektronen und Löcher entstehen beim Abklingen der LSP-Resonanz bei Lichtbestrahlung. Während heiße Löcher auf Zitronensäure auf Ag-Oberflächen übertragen werden, reduzieren heiße Elektronen Silberionen → Bildung von AgPRs. Obwohl LSP-Resonanzwellenlänge durch Wahl der Anregungslichtwellenlänge teilweise kontrollierbar war, wurde präzises Tuning in vorherigen Berichten nie durch eine einzelne Anregungswellenlänge erreicht. In dieser Studie gelang die Präparation von AgPRs mit LSP-Resonanzwellenlängen von beispielloser Präzision. Dies wurde durch Abstimmung der Sequenz, Wellenlängen und Dauer der Bestrahlung im Prozess der Umwandlung von Ag-Nanosphären in AgPRs erreicht (siehe Experimenteller Teil und Tabelle 1). Beispiel: Bestrahlung mit 470 nm Licht allein → AgPRs mit LSP-Resonanz bei 500 nm. 470 nm gefolgt von 525 nm (gesamte Bestrahlungszeit unverändert) → rotverschobene LSP-Resonanz. Während erster 470 nm Bestrahlung bilden sich kleine AgPRs durch orientierte Anlagerung-ähnliche 2D-Koaleszenz von Ag-Nanosphären. Bei zweiter 525 nm Bestrahlung wachsen AgPRs im Ostwald-Reifungsprozess auf spezifische Größe bei Verbrauch der verbleibenden Ag-Nanosphären. So erhaltene AgPRs erzeugen LSP-Resonanz bei exakten Wellenlängen 500, 540, 560, 625, 645, 675 nm mit kleinen Standardabweichungen (0,6–5 nm, Tabelle 1). Normierte Extinktionsspektren kolloidaler AgPRs-Lösungen (fünfmal präpariert) in Zusatzdatei 1: Abb. S4 zeigen bemerkenswerte Reproduzierbarkeit. Normierte Extinktionsspektren und Foto der kolloidalen wässrigen Lösungen in Abb. 2a, b. Alle AgPRs zeigen prominentes Resonanzband im 500–700 nm Bereich. Vergleich LSP-Wellenlängen und TEM-Bilder (Abb. 2c) zeigt: Resonanzband rotverschiebt mit zunehmender Kantenlänge (AgPRs-500: 25 ± 3 nm, AgPRs-540: 30 ± 4 nm, AgPRs-560: 33 ± 5 nm, AgPRs-625: 44 ± 9 nm, AgPRs-645: 47 ± 10 nm, AgPRs-675: 52 ± 7 nm). Da Dicken von photochemisch synthetisierten AgPRs nahezu konstant bei ca. 10 nm sind, unabhängig von Kantenlänge, ist der Unterschied in Resonanzwellenlängen auf Unterschied im Aspektverhältnis (Kantenlänge/Dicke) zurückzuführen. Korrelation zwischen LSP-Wellenlänge und Aspektverhältnis wurde durch BEM-Berechnung der Extinktionsspektren für AgPRs mit experimentell ermittelten Kantenlängen und fester Dicke 10 nm in wässriger Phase (Brechungsindex 1,333) bewiesen (Abb. 2a). Berechnete Resonanzwellenlängen stimmen sehr gut mit experimentellen überein (Abb. 2d) → präzise Kontrolle der Resonanzbänder durch präzise Kontrolle des Aspektverhältnisses erreicht. Experimentelle Extinktionsspektren etwas breiter als berechnete: teils enge Verteilung der Aspektverhältnisse in präparierten AgPRs, teils chemische Grenzflächendämpfung durch Lösungsmittelmoleküle (Wasser) – beides nicht in Berechnungen enthalten.

Wechselwirkung zwischen LSP von AgPRs und Exziton von TPP

Zur Bewertung der Wechselwirkung in TPP/AgPRs-X wurden Extinktionsspektren für TPP/glas (Referenz), AgPRs/glas und TPP/AgPRs-X gemessen (Abb. 3). Gestrichelte Linien: Peakwellenlängen der Q-Bänder von TPP/glas. Resonanzwellenlängen des In-Plane-Dipolmodus für alle AgPRs/glas waren um mehrere zehn nm blauverschoben vs. wässriger Phase (Abb. 2a) – zurückzuführen auf Brechungsindexänderung des umgebenden Mediums von wässrig zu Luft (n = 1,000). Nach Spin-Coating von TPP-Lösung auf AgPRs-X/glas: Soret-Band bei 436 nm. LSP-Resonanzbänder rotverschoben → LSP-Band im 500–700 nm Bereich für alle AgPRs. Dies deutet darauf hin, dass AgPRs mit TPP-Aggregaten überzogen wurden (Brechungsindex TPP ~ 1,6 > Luft). Prominente Peaks oder Dips wurden an Q-Band-Peakwellenlängen auf dem LSP-Resonanzband für alle TPP/AgPRs-X beobachtet. Beispiel TPP/AgPRs-500: Spektrale Dips bei 515 und 552 nm (LSP stark angeregt), Peaks bei 595 und 654 nm im Randbereich des LSP-Bands. Letztere Positionen im peripheren Bereich, wo elektromagnetisches Feld um AgPRs schwach ist → schwache Kopplung, Gesamtspektrum ähnelt Summe Einzelspektren. Nur Peaks für TPP/AgPRs-675, da Q-Bänder nur mit peripherem LSP-Bandbereich überlappen → ineffiziente LSP-Exziton-Wechselwirkung. Wir betonen: starke LSP-Exziton-Wechselwirkung (manifestiert durch Dips) wird effizient nur im engen Wellenlängenbereich induziert, wo LSP-Resonanz stark angeregt ist. Daher ist kombinierte Verwendung mehrerer AgPRs mit LSP-Resonanz an mehreren Wellenlängen über Q-Band-Bereich erforderlich.

Im als Absorptionsverstärkung klassifizierten Fall (schwache Kopplung) steigt Lichtabsorption durch Exzitongenerierung, während LSP-Extinktion bei gleicher Wellenlänge abnimmt. Gesamte Absorptionskomponente ändert sich wenig, da Absorptionsverstärkung zur Exzitongenerierung durch Absorptionsabnahme im LSP-Band kompensiert wird. Netto-Streuungskomponente nimmt ab → Dip im Gesamtextinktionsspektrum. Bei starker Kopplung: prominente Dips in Absorptions- und Streuspektren, da zwei hybride Zustände anstelle unabhängiger Eigenzustände gebildet werden. Induzierte Transparenz: Zwischenfall zwischen Absorptionsverstärkung und starker Kopplung. Zur Klärung der Kopplungsstärke in unseren Hybriden wurden Absorptions- und Streuspektren von TPP/AgPRs-X gemessen (Abb. 4). Obwohl prominente Dips im stark angeregten LSP-Bereich in Streuspektren für alle TPP/AgPRs-X außer TPP/AgPRs-675 beobachtet wurden, waren Dips in entsprechenden Absorptionsspektren weniger prominent. Dies deutet darauf hin, dass unsere Hybride TPP/AgPRs-500, 540, 560, 625, 645 im Absorptionsverstärkungsregime bezüglich Kopplungsstärke liegen.

Realisierung verstärkter Absorption über gesamte Q-Bänder

Obwohl Absorptionsverstärkung im stark angeregten LSP-Resonanzbereich erreicht wurde, kann Verstärkung über breiteren Bereich (gesamte Q-Bänder) für Sonnennutzung vorteilhaft sein. Dazu hybridisierten wir TPP und AgPRs-ternär/glas (TPP/AgPRs-ternär). Extinktionsspektrum AgPRs-ternär/glas (Abb. 5a): drei distincte Bänder bei 485, 540, 598 nm → LSP-Resonanzen von AgPRs-500, 560, 645. Extinktionsspektrum TPP/AgPRs-ternär (Abb. 5b) zeigte vier Dips an Wellenlängen der Q-Band-Peaks. Abb. 5c: prominente vier Dips an Q-Band-Wellenlängen im Streuspektrum, diese Dips erschienen nicht im Absorptionsspektrum. Dies legt nahe, dass Kopplungsstärke zwischen LSPs von AgPRs-500, 560, 645 und Exzitonen über gesamte Q-Band-Wellenlängen im verstärkten Absorptionsregime liegt.

Einfluss der Absorptionsverstärkung auf Photodynamik von TPP

Zur quantitativen Untersuchung des Effekts auf Photodynamik von TPP wurden Fluoreszenzanregungsspektren von TPP/AgPRs-500, 560, 645 und ternär (λ_em = 720 nm) gemessen (Abb. 6a). Fluoreszenzstrahlung dieser Hybride war durch Anregung im Soret- und Q-Band-Bereich signifikant verstärkt vs. TPP/glas. Fluoreszenzverstärkungsfaktoren an Q-Band-Peaks: 11–71 (Zusatzdatei 1: Abb. S5a). Fluoreszenzverstärkung durch LSP-Resonanz auf zwei Mechanismen zurückführbar: Photoanregungsverstärkung (Absorptionsverstärkung), induziert bei Überlappung von LSP-Resonanzband mit Anregungswellenlänge, und Beschleunigung radiativer Zerfallsrate, induziert bei Überlappung mit Fluoreszenzwellenlänge. Für Q-Band-Anregung konnten beide Mechanismen wirken, da Anregungs- und Fluoreszenzwellenlängen mit LSP-Resonanzbändern von TPP/AgPRs-500, 560, 645, ternär überlappen. Für Soret-Band-Anregung war Fluoreszenz auch 2,9–6,4-fach verstärkt (Zusatzdatei 1: Abb. S5a). Wahrscheinlich ausschließlich auf Beschleunigung radiativer Zerfallsrate zurückzuführen, da Anregungswellenlänge weit von Haupt-LSP-Resonanzbändern getrennt. Daher wurden Fluoreszenzverstärkungsfaktoren aus bei Soret-Band (435 nm) normierten Fluoreszenzanregungsspektren berechnet (Abb. 6b) → netto Absorptionsverstärkung. Mittlere Verstärkungsfaktoren für Q-Bänder in Abb. 6c (Mittelung über jeweilige Q-Band-Peaks, Zusatzdatei 1: Abb. S5b). TPP/AgPRs-ternär zeigte einheitliche Absorptionsverstärkung an allen Q-Band-Peaks → Verstärkungsfaktor 7,4. Dies zeigt, dass Absorptionsverstärkung basierend auf Plasmon-Exziton-Kopplung über breiten Wellenlängenbereich durch kombinierte Verwendung von AgPRs mit unterschiedlichen Aspektverhältnissen erreicht wurde – Nutzen unserer präzisen LSP-Wellenlängen-Abstimmtechnik. Zufällig verteilte polydisperse AgPRs würden auch breiten Absorptionsbereich verstärken, aber viele Moleküle wären außer Resonanz mit AgPRs. Kombination von AgPRs, deren LSP-Resonanzwellenlänge präzise auf molekulare Absorptionspeakpositionen abgestimmt ist, wäre effizienteste Strategie zur Ernte eines Lichtspektrums. Unsere präzise Abstimmtechnik ist somit vielversprechend für Entwicklung leistungsstarker Solargeräte.

Fazit

Wir haben erfolgreich AgPRs mit wohldefinierten Resonanzwellenlängen synthetisiert, die präzise über breiten sichtbaren Bereich einstellbar sind. Unterschied in Resonanzwellenlängen auf Unterschied in Aspektverhältnissen zurückzuführen. Kombinierte Verwendung von AgPRs mit drei verschiedenen Aspektverhältnissen führte zu Absorptionsverstärkung über gesamte Q-Bänder, demonstriert durch Extinktions-, Absorptions- und Streuspektren. Zusätzlich wurden Absorptionsverstärkungsfaktoren quantitativ aus Fluoreszenzanregungsspektren evaluiert, was Nützlichkeit unseres Protokolls zur Herstellung von AgPRs mit präzise eingestellten LSP-Resonanzwellenlängen für Absorptionsverstärkung über breiten sichtbaren Wellenlängenbereich demonstrierte. Damit hat kombinierte Verwendung von AgPRs mit unterschiedlichen Aspektverhältnissen großes Potenzial zur Verstärkung der Licht-Materie-Wechselwirkung in breitem Wellenlängenbereich, was Weg bereitet für Fertigung leistungsstarker optoelektronischer Bauelemente einschließlich Solarzellen, Photokatalysatoren und Bio-Imaging-Sensoren.