项目简介
项目名称
提高硅太阳能电池转换效率的稀土近红外下转换材料研究
项目批准号
11004177
学科分类
A040410
数理科学部
_物理学Ⅰ
_光学
_光学材料中物理问题及固体发光
资助类型
数理科学
负责人
夹国华
依托单位
中国计量学院
批准年份
2010
起止时间
201101-201312
批准金额
22.00万元
摘要
借助于下转换材料，将一个高能光子转换成两个能被硅太阳能电池吸收的近红外光子，可有效提高硅太阳能电池的光能转换效率。针对稀土近红外下转换材料窄带、弱吸收和Yb3+浓度淬灭等问题，以电子跃迁理论模型和能量传递机理为指导，首先选择具有f-d跃迁或电荷迁移态吸收的离子作为敏化离子，以实现对太阳光中短波段光的高效宽带吸收，并能将吸收的能量高效传递给下转换离子组合，如Tb3+-Yb3+。进而选用碱土离子玻璃基质，采用电荷补偿来实现Yb3+对碱土离子晶格的取代，并在局部晶格范围内形成Yb3+团聚，从而降低下转换材料因效率而对Yb3+高掺杂浓度的要求。然后，通过研究吸收光谱、发光强度、荧光寿命及下转换效率与敏化离子掺杂浓度之间的关系并结合能量传递模型，诠释下转换机理。最后，基于上述数据，优选掺杂离子和基质，初步制备有应用前景的近红外下转换材料，为可用于硅太阳能电池的下转换材料的研制提供可行方案和理论支持。
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