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1、河北工業(yè)大學碩士學位論文基于太陽電池的上轉(zhuǎn)換材料設(shè)計與制備研究姓名:雷志芳申請學位級別:碩士專業(yè):物理電子學指導(dǎo)教師:張存善張曉丹20071001基于太陽電池的上轉(zhuǎn)換材料設(shè)計與制備研究DESIGNFABRICATIONRESEARCHOFUPCONVERSIONPARTICLESBASEDONSOLARCELLSABSTRACTBecauseoftheintrinsiclayerbgaplimitationinsolarcellsfex
2、amplethebgapofaSi:Hisaboutof1.7eVthebgapofcSi:Hcanbechangedbetween1.1eV~1.4eV.Sothesolarcellscanonlyabsbthelightspectrumfromvisibletothenearinfrared.Intheupconversionmaterialsthelowenergyphotoncanbetransfmedtothehighener
3、gyphoton.AlthoughtherearemanyapplicationsofthismaterialinlasersbiomedicinedisplaythefirstapplicationinsolarcellisonlyfromanattempttosiliconsolarcellsofA.Shalavin2005.Consideringthedifficultyofmaterialstructurethereisafew
4、reptrelatedthissubject.Theabsptionwavelengthisabove1100nminsiliconsolarcellswhichisclosedtonearinfraredsothefunctionofupconversionneedbediscussedinfurther.TosiliconthinfilmsolarcellstheabsptionwavelengthofaSi:Hisunder700
5、nmthelongestabsptionwavelengthofcSi:Hisonlyclosetothesiliconsolarcells.Sothesiliconthinfilmsolarcellwithupconversionmaterialsisbetterthansiliconsolarcell.Inthisthesiswedesigntheupconversionmaterialstoadapttothesiliconthi
6、nfilmsolarcell.AgroupofEr3:NaYF4,Yb3:NaYF4,Yb3Er3:NaYF4samplesweresynthesizedusinghydrothermalmethod.TheopticalstructuralpropertiesofthiskindofmaterialwereanalyzedbyTEMSEMXRDSpectrophotometerfluophototmeter.Effectofthedo
7、pingratioofrareearthionstheadditionofEDTAdopingratioofEDTA:Ln3calciningheatwasalsopaidattention.Themainsresultsareinthefollowing:1.Thedopingratioofrareearthionshasnoevidenteffectonthecrystalphaseoftheupconversionmaterial
8、s.FromtheresultsofabsptionspectraitcanbeobtainedthatthebestYb3、Er3codopingratiois18%、2%whichcanabsb9001030nm1450nm1580nmwavelengthsunlightthencanemit540nm653nmsovisiblelight.2.ResultsofSEM,TEMXRDabsptionspectrameasuremen
9、tshowedtheparticlesseparationenhancementofupconversionabsptioncontrollingcrystalgraingrowthphasetransitionofupconversionduetotheadditionofEDTA.ThematerialswiththeadditionofEDTAhaveshownrelativelyhighwideabsptioninthenear
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