銀納米簇寬頻敏化稀土摻雜近紅外下轉換髮光玻璃研究

《銀納米簇寬頻敏化稀土摻雜近紅外下轉換髮光玻璃研究》是依託太原理工大學，由黃小勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：銀納米簇寬頻敏化稀土摻雜近紅外下轉換髮光玻璃研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：黃小勇
• 依託單位：太原理工大學

項目摘要

以研究用於提高矽太陽能電池效率的新型銀納米簇寬頻敏化稀土摻雜近紅外下轉換髮光玻璃與器件所涉及的新原理、新材料與新工藝基礎問題為目標。針對傳統下轉換稀土離子對RE3+-Yb3+（RE＝Tb, Pr, Tm, Ho, Er）對紫外光-藍光光子吸收窄、吸收效率低和近紅外發光弱的缺點，本項目擬以在300-500 nm波長範圍具有寬頻強吸收特性的銀納米簇為敏化劑，通過能量傳遞作用敏化RE3+離子，隨後再通過稀土離子對RE3+-Yb3+的下轉換髮光過程，以期獲得高轉換效率的強近紅外下轉換髮光。著重研究銀納米簇與稀土離子共摻雜發光玻璃的製備工藝、光譜特性、量子效率以及發光動力學行為。探討能量傳遞和下轉換髮光機理，並建立相應的物理模型。本項目的研究將為探索與設計太陽能電池用新型高效光譜轉換材料提供實驗依據和理論指導，為開發高效矽太陽能電池提供技術支撐。

結題摘要

在國家青年科學基金項目（批准號51502190）的資助下，我們研究與開發了一系列稀土離子或者過渡金屬離子摻雜光功能材料，主要成果如下：(1)開發了高靈敏的溫度感測用上轉換髮光材料NaBiF4:Yb3+,Er3+。(2)開發了一系列高效、高熱穩定性的新型植物照明用Mn4+摻雜紅色螢光粉，例如：NaLaMgWO6:Mn4+、Ca3La2W2O12:Mn4+。(3)開發了新型高效Eu3+摻雜紅色螢光粉（如：Na2Gd(PO4)(MoO4):Eu3+、NaBiF4:Eu3+），有望用於紫外激發白光LED器件。(4) 通過稀土離子間的能量傳遞，實現Tb3+-Eu3+摻雜螢光粉發光光譜的高效調控，可用於顯示與白光LED等套用領域。(5) 基於基質材料-稀土離子或者稀土離子之間的能量傳遞作用，實現了單一白光螢光粉，如：LiCa3MgV3O12:Eu3+、 Ca3Y(GaO)3(BO3)4:Ce3+-Tb3+-Sm3+螢光粉。