近红外下转换发光材料的制备、发光性质及其能量传递机制的研究

发布时间：2021-04-02 12:51

　　由于化石能源的日渐枯竭,能源危机越来越被人们所重视,开发新型清洁能源成为了一件迫在眉睫的任务。太阳能由于其取之不尽用之不竭的特点被人们所寄予厚望,将来有望成为化石能源的完全替代品。但是太阳能的实际利用率并不高,即使是目前最为普遍的商用太阳能电池的转换效率也仅大概为18.5%,因此,进一步提升太阳能电池的光电转化效率成为了人们研究的焦点。太阳能电池转换效率低下的主要原因是光谱失配。基于此,通过光谱调制来提高太阳能电池的效率,已经受到了广泛的关注。量子剪裁,作为一种有效的光谱调制手段,可以将一个高能光子转换成被硅太阳能电池吸收的近红外光子,从而有望提高太阳能电池的效率。本文旨在研究,在不改变太阳能电池结构基础上,通过光谱的调制来实现提高硅基太阳能电池能量转换效率的可能性。第一部分讨论了通过熔融法制备Tm³⁺/Yb³⁺共掺的透明下转换发光玻璃,该玻璃能吸收位于250-370 nm短波区域和465 nm附近的高能光子,发射920-1130 nm区域的、并且能刚好匹配硅太阳能电池的近红外光。在465 nm激光激发下,其能量传递机理可以表示为Tm

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

太阳能光谱和太阳能电池响应光谱

图 1.2 三价镧系元素能级图稀土离子发光主要是来源于 4f 电子层的 f-f 组态和 f-d 组态之间的跃迁。f-f 跃迁为线状光谱，具有类似原子光谱的性质。并非所有的稀土离子不同能级间都能产生辐射跃迁，这是由于镧系稀土元素遵循宇称选择定则。稀土离子的 4f-4f 带内

4图 1.3 几种下转换类型如图 1.3 为两种稀土离子 I 和 II 间下转换的能级原理示意图。图中离子化剂，II 代表了激活剂。图(a)是单一离子下转换发光过程，稀土离子通

【参考文献】：
期刊论文
[1]利用NaYF4:Er3+/Yb3+和g-C3N4的协同效应提高染料敏化太阳电池的光电转化效率（英文）[J]. 于鸣琦,曲阳,潘凯,王国凤,李亚栋.  Science China Materials. 2017(03)
[2]硅太阳能电池的环境问题与新型太阳能电池研发的必要性[J]. 王蕾,梁振华.  硅谷. 2013(13)
[3]高量子效率的近红外量子裁剪材料LaF3∶Ho3+,Yb3+的合成及其发光性能[J]. 吐尔逊·艾迪力比克,邓楷模,陈永虎,艾尔肯·斯地克,尹民.  发光学报. 2011(11)
[4]Tb3+,Yb3+共掺Y2O3透明陶瓷的制备及其下转换近红外发光研究[J]. 林辉,周圣明,侯肖瑞,李宇焜,李文杰,滕浩,贾婷婷.  光学学报. 2010(12)

博士论文
[1]稀土掺杂发光材料下转换发光特性研究[D]. 黄小勇.华南理工大学 2011



本文编号：3115307