鉺鐿鋰摻雜AZO陶瓷的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、當今世界能源緊缺，太陽能作為可持續(xù)能源，有望成為未來的主要能源，AZO作為一種新型太陽電池電極，具有優(yōu)秀的光電性能，太陽能電池只能吸收可見光，本文主要采用高溫固相法制備Er3+、Yb3+摻雜AZO陶瓷，使其具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能，將紅外光轉(zhuǎn)換成可見光，并通過在陶瓷中引入Li+離子，進一步加強其上轉(zhuǎn)換發(fā)光。
　　本研究設(shè)計了AZO陶瓷制備的工藝流程，在不同預燒以及成瓷溫度下制備出AZO陶瓷，并通過 XRD、SEM、電阻率、霍爾系數(shù)、上轉(zhuǎn)

2、換發(fā)光等手段，測試 AZO結(jié)構(gòu)、形貌、電阻率以及發(fā)光的變化，確定了最佳預燒溫度為700℃，最佳成瓷溫度為1300℃。根據(jù)AZO陶瓷制備流程，制備出不同 Er3+、Yb3+濃度摻雜的AZO陶瓷，在980nm激光器激發(fā)下，得到了明顯的紅光和較弱綠光，并分別研究 Er3+以及離子Yb3+濃度對上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度的影響，隨著 Er3+離子和Yb3+離子濃度的增加，熒光強度均出現(xiàn)先增強后減弱的現(xiàn)象。對稀土摻雜AZO陶瓷進行了XRD、電阻率、紫外吸收測

3、試，分析了稀土離子對AZO結(jié)構(gòu)，離子占位以及電阻率的影響，紅光功率曲線測定表明紅光發(fā)射為2光子過程，并在此基礎(chǔ)上分析上轉(zhuǎn)換發(fā)光機制，紅光對應Er3+離子的4F9/2?4I15/2能級躍遷，綠光對應Er3+離子2H11/2/4S3/2?4I15/2能級躍遷。Li+離子的摻入，占據(jù)AZO晶格間隙位，改變了晶格對稱性，晶體對稱性的改變減少了稀土離子的無輻射躍遷，加強上轉(zhuǎn)換發(fā)光，同時，隨Li+離子變化，熒光顏色由紅光向綠光方向移動，測試 Li+