【摘要】：近幾年來稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料涉及到了太陽能電池、信息產(chǎn)業(yè)、節(jié)能照明、醫(yī)學等各個領(lǐng)域,成為了目前的研究重點,而尋找新型高效的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料就顯得尤為重要。鉬酸鹽ARE(MoO_4)_2作為基質(zhì)材料,其結(jié)構(gòu)為四方體結(jié)構(gòu),其鉬離子位于四面體的對稱中心,外面被4個O_2包圍著,具有相對好的穩(wěn)定性、聲子能量低、可以使無輻射躍遷引起的損耗降低、物理和化學性能穩(wěn)定的優(yōu)點,因此本文選擇研究稀土摻雜的鉬酸釓鈉的上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性,主要研究內(nèi)容如下:鈣鈦礦太陽能電池因其轉(zhuǎn)換效率高、制備工藝簡單、成本低廉等優(yōu)點而被認為是最有應(yīng)用前景的電池之一,目前最高轉(zhuǎn)換效率已達22.1%。對于鈣鈦礦太陽能電池來說,制備高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜至關(guān)重要,溶液法因工藝簡單、制造成本低、能耗低、環(huán)境友好等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。本文采用一步旋涂法和兩步溶液法制備CH_3NH_3PbI_3型鈣鈦礦薄膜,通過XRD、SEM、光譜分析等測試手段及數(shù)據(jù)分析,研究旋涂速度、退火溫度對鈣鈦礦薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、晶粒尺寸及吸光性能的影響規(guī)律。采用水熱法制備了Tm~(3+)/Yb~(3+)和Ho~(3+)/Yb~(3+)摻雜的兩個系列的NaGd(MoO_4)_2熒光粉。通過對其光譜的分析,在980nm激光照射下,NaGd(MoO_4)_2:xTm,5Yb(x=0.5,1,2)有藍色(477nm)和紅色(672nm)兩個發(fā)射峰,且隨著Tm~(3+)摻雜濃度的增加,發(fā)光強度逐漸降低。NaGd(MoO_4)_2:xHo,5Yb(x=0.5,1,2)在980nm激光照射下,有綠色(546nm)發(fā)射峰和紅色(661nm)發(fā)射峰,且隨著Ho~(3+)的摻雜濃度升高,發(fā)光強度越低。采用水熱法制備NaGd(MoO_4)_2:0.1Ho~(3+),1Tm~(3+),xYb~(3+)(x=5,10,15,20,30),在980nm激光照射下,樣品NaGd(MO_4)_2:0.1Ho/1Tm/20Yb的色坐標為(0.3398,0.2761),處在白光區(qū)域。采用高溫固相法制備NaGd(MoO_4)_(2:)0.1Ho~(3+),1Tm~(3+),xYb~(3+)(x=5,15,20,30),通過上轉(zhuǎn)換光譜和CIE色坐標分析,NaGd(MoO_4)_(2:)0.1Ho~(3+),1Tm~(3+),20Yb~(3+)的色坐標處在白光區(qū)域,為白光LED提供新的實現(xiàn)方式。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.2;TQ422;TM914.4
【圖文】：

陽能電池憑借著制備工藝簡單、成本低廉、可制備柔性器件等優(yōu)點而受存在的問題是使用壽命和轉(zhuǎn)換效率都較低，最高效率也不足 12%[11-14]。染池的工作原理類似于植物的光合作用，這種新型的電池是以納米二氧化鈦原料，憑借成本低廉，綠色環(huán)保而備受關(guān)注，但是由于穩(wěn)定性差使得不能]。量子點電池的優(yōu)點在于成本低且可制備柔性器件，但由于量子點之間易致覆蓋率較低，使得其最高轉(zhuǎn)換效率為 10.6%，還無法和染料敏化太陽能-18]。

再把空穴傳輸材料旋涂在鈣鈦礦吸光層上，最后鍍金。平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽能電池如圖1.2b 所示，在這種結(jié)構(gòu)電池種是將鈣鈦礦的吸光層直接旋涂或者蒸鍍在致密 TiO2上，然后在吸光層上旋涂空穴傳輸層，最后鍍金。平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽能電池制備起來比較容易。倒型鈣鈦礦電池之所以受到關(guān)注是由于其制備工藝更簡單、反應(yīng)溫度較低等[41]。目前常見的鈣鈦礦太陽能電池是以導(dǎo)電玻璃 FTO(摻氟的 SnO2)作為基底，電子傳輸材料采用納米級別的 TiO2，CH3NH3PbI3作為吸光層，Spiro-MeOTAD 作為空穴傳輸層，Ag 或者 Au 作為金屬電極，

圖 1.3 常見鈣鈦礦太陽能電池：(a)基本結(jié)構(gòu)，(b)工作原理示意圖b 中可以看出，當電池受到太陽光照射時，鈣鈦礦層首先吸收對，電子通過電子傳輸層被 FTO 收集；空穴通過空穴傳輸層電極和 FTO 產(chǎn)生電流。在這一過程中，當吸光層產(chǎn)生的電子降低器件的效率，我們所要做的工作就是減少其復(fù)合的幾率電轉(zhuǎn)換效率的根源[42-46]。礦太陽能電池對于近紅外區(qū)域的光的吸收一般較低，這是太一個本身原因，而對于提高鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效是提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。稀土發(fā)光材料能有效的近紅外光轉(zhuǎn)變成可見光，因此我們考慮將稀土發(fā)光材料與而達到提高光電轉(zhuǎn)換效率的目的。光材料的概述

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本文編號：2780250