用于提高硅基太陽(yáng)能電池效率的Pr3+-Yb3+,Nd3+-Yb3+玻璃材料的量子剪裁效應(yīng)研究.pdf

1、對(duì)于綠色可再生能源來說，用于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的光伏技術(shù)的應(yīng)用前景很大。盡管光伏技術(shù)在半個(gè)世紀(jì)之前就已經(jīng)被利用，但是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的成本依舊很昂貴，這很大程度上歸因于太陽(yáng)能電池的低轉(zhuǎn)換效率。太陽(yáng)光譜中光子的能量分布和半導(dǎo)體材料的能隙不匹配是提高光電能量轉(zhuǎn)換效率最主要的困難。近年來，可以將很寬的光譜帶轉(zhuǎn)換為特定波長(zhǎng)的光子的發(fā)光材料已經(jīng)被合成并且可以用來降低太陽(yáng)能電池中能量轉(zhuǎn)換的損失。本文主要研究運(yùn)用稀土離子摻雜材料將一個(gè)可見光光子或者紫外光光子轉(zhuǎn)

2、變?yōu)閮蓚€(gè)或多個(gè)近紅外光子的量子剪裁現(xiàn)象。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.采用高溫熔融法合成了Pr3+/Yb3+離子摻雜的氟氧鋁硅酸鹽玻璃，并檢測(cè)了在442nm激發(fā)下在可見與近紅外區(qū)域的發(fā)光光譜。在442nm激發(fā)下，可見和近紅外區(qū)域的發(fā)光光譜表明Pr3+與Yb3+發(fā)生了能量傳遞，產(chǎn)生了980nm的近紅外發(fā)光。Pr3+到Y(jié)b3+的能量傳遞效率為60％，總量子效率可以達(dá)到160%。
　　2.利用高溫熔融法制備了 Pr3+/Yb3+，N

3、d3+/Yb3+摻雜的氟磷酸鹽玻璃。測(cè)試了其光譜，研究了 Pr3+/Yb3+，Nd3+/Yb3+離子對(duì)在氟磷酸鹽玻璃中的量子剪裁現(xiàn)象和能量傳遞機(jī)制。在442nm激發(fā)下，Pr3+離子單摻的樣品產(chǎn)生了可見區(qū)域的發(fā)光，加入 Yb3+離子之后由于 Pr3+:3P0能級(jí)到 Yb3+:2F5/2能級(jí)的能量傳遞產(chǎn)生了980nm的近紅外發(fā)光，Pr3+離子到 Yb3+離子的最大量子效率為146.32%。我們還研究了Nd3+/Yb3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃