一种用于太阳能电池的氟氧化物及其制备方法技术

一种用于太阳能电池的氟氧化物及其制备方法，属于发光材料制备应用技术领域。其化学式为YOF:0.3%Pr

【技术实现步骤摘要】
一种用于太阳能电池的氟氧化物及其制备方法


[0001]本专利技术提供一种用于太阳能电池的氟氧化物及其制备方法，属太阳能电池材料制备应用


技术介绍

[0002]近年来，由于太阳能硅电池的效率有限，太阳能电池(SC)增强领域引起了广泛的关注。不被SC吸收的低能量光子抑制了电子
‑
空穴对的产生，这就是所谓的亚带隙透明度。另一方面，被吸收的光子的能量远高于SC的带隙（Eg），导致带隙以上的光子通过发热而损失能量，这就是所谓的热化损失。因此，太阳能的大部分损失是由于热化过程造成的。这可以通过使用合适的发光转换器将吸收的高能光子（如紫外线（UV）或蓝光）转换为两个低能光子来减少，这被称为量子切割（QC）或向下转换（DC）。
[0003]DC过程可以通过光子级联发射(PCE)过程与一对镧系(Ln
3+
)离子之间的能量转移发生。Pr
3+
在不同氟化物宿主中的发光，包括YF3、KMgF3、LuF3、BaMgF4和PrF3，显示了在200nm以下激发下拥有1.2～1.6之间的内部理论量子效率。尽管单个Pr
3+
离子具有很高的量子效率，但它不能用作太阳能电池的增强，因为光子级联的第一波长位于400nm左右，这在紫外光谱区，距离可响应波段非常远。

技术实现思路

[0004]1.为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于太阳能电池的氟氧化物及其制备方法。其化学式为YOF: 0.3%Pr
3+
, x%Ho
3+r/>，其中1.5≤x≤2，采用热解法制备，制备的氟氧化物在225nm、250nm激发时，在971nm的红外处具有发射，在硅太阳能电池的有效响应范围内。本专利技术提供的制备方法工艺简单，产品性能稳定，适合工业化生产。
[0005]2.本专利技术的技术方案如下：按照化学计量比称量纯度大于99.9%的氧化钇、氧化镨、氧化钬和三氟乙酸作为原料。在室温下将氧化钇、氧化镨、氧化钬加入蒸馏水中并以200~300rpm的速率搅拌10~30min，随后加入三氟乙酸，配制金属离子浓度为0.5~3mol/L的溶液，然后将温度升至70~80℃，继续搅拌20~30min。然后将溶液置于400~600℃下加热1~3h，得到粉末。将粉末在700~900℃下煅烧1~3h，得到所述氟氧化物。
[0006]有益效果1.本专利技术制备的氟氧化物在225nm、250nm激发时，在971nm的红外处具有发射，在硅太阳能电池的有效响应范围内。
[0007]2.本专利技术提供的方法在制备氟氧化物的过程中，选用高纯的原料粉体，并严格控制杂质的引入，非常适合用于该材料的制备。
[0008]3.本专利技术提供的氟氧化物的制备方法，产量和产率高，制备过程简单，对制备时间安排要求不苛刻，可有效提高产量和降低生产成本，非常适合工业化生产。
附图说明
[0009]图1实施例9制备粉体的XRD图谱；图2实施例制备的粉体在225nm、250nm激发下的发光光谱图。
具体实施方式
[0010]下面结合具体实例对本专利技术做进一步的说明，但不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0011]实施例1：YOF: 0.3%Pr
3+
按照化学计量比称量纯度大于99.9%的氧化钇、氧化镨和三氟乙酸作为原料。在室温下将氧化钇、氧化镨加入蒸馏水中并以300rpm的速率搅拌10min，随后加入三氟乙酸，配制金属离子浓度为3mol/L的溶液，然后将温度升至70℃，继续搅拌30min。然后将溶液置于400℃下加热3h，得到粉末。将粉末在700℃下煅烧3h，得到所述氟氧化物。
[0012]实施例2：YOF: 0.3%Pr
3+
, 1%Ho
3+
按照化学计量比称量纯度大于99.9%的氧化钇、氧化镨、氧化钬和三氟乙酸作为原料。在室温下将氧化钇、氧化镨、氧化钬加入蒸馏水中并以300rpm的速率搅拌10min，随后加入三氟乙酸，配制金属离子浓度为3mol/L的溶液，然后将温度升至70℃，继续搅拌30min。然后将溶液置于400℃下加热3h，得到粉末。将粉末在700℃下煅烧3h，得到所述氟氧化物。
[0013]实施例3：YOF: 0.3%Pr
3+
, 1.5%Ho
3+
按照化学计量比称量纯度大于99.9%的氧化钇、氧化镨、氧化钬和三氟乙酸作为原料。在室温下将氧化钇、氧化镨、氧化钬加入蒸馏水中并以200rpm的速率搅拌30min，随后加入三氟乙酸，配制金属离子浓度为0.5mol/L的溶液，然后将温度升至80℃，继续搅拌20min。然后将溶液置于600℃下加热1h，得到粉末。将粉末在900℃下煅烧1h，得到所述氟氧化物。
[0014]实施例4：YOF: 0.3%Pr
3+
, 2%Ho
3+
按照化学计量比称量纯度大于99.9%的氧化钇、氧化镨、氧化钬和三氟乙酸作为原料。在室温下将氧化钇、氧化镨、氧化钬加入蒸馏水中并以280rpm的速率搅拌20min，随后加入三氟乙酸，配制金属离子浓度为2mol/L的溶液，然后将温度升至74℃，继续搅拌25min。然后将溶液置于500℃下加热2h，得到粉末。将粉末在800℃下煅烧2h，得到所述氟氧化物。
[0015]实施例5：YOF: 0.3%Pr
3+
, 2.5%Ho
3+
按照化学计量比称量纯度大于99.9%的氧化钇、氧化镨、氧化钬和三氟乙酸作为原料。在室温下将氧化钇、氧化镨、氧化钬加入蒸馏水中并以300rpm的速率搅拌10min，随后加入三氟乙酸，配制金属离子浓度为3mol/L的溶液，然后将温度升至70℃，继续搅拌30min。然后将溶液置于400℃下加热3h，得到粉末。将粉末在700℃下煅烧3h，得到所述氟氧化物。
[0016]实施例6：YOF: 0.3%Pr
3+
, 3%Ho
3+
按照化学计量比称量纯度大于99.9%的氧化钇、氧化镨、氧化钬和三氟乙酸作为原料。在室温下将氧化钇、氧化镨、氧化钬加入蒸馏水中并以200rpm的速率搅拌30min，随后加入三氟乙酸，配制金属离子浓度为0.5mol/L的溶液，然后将温度升至80℃，继续搅拌20min。然后将溶液置于600℃下加热1h，得到粉末。将粉末在900℃下煅烧1h，得到所述氟氧化物。
[0017]实施例7：YOF: 0.3%Pr
3+
, 4%Ho
3+
按照化学计量比称量纯度大于99.9%的氧化钇、氧化镨、氧化钬和三氟乙酸作为原
料。在室温下将氧化钇、氧化镨、氧化钬加入蒸馏水中并以300rpm的速率搅拌10min，随后加入三氟乙酸，配制金属离子浓度为3mol/L的溶液，然后将温度升至70℃，继续搅拌30min。然后将溶液置于400℃下加热3h，得到粉末。将粉末在700℃下煅烧3h，得到所述氟氧化物。
[0018]实施例8：YOF: 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种用于太阳能电池的氟氧化物的制备方法，其特征在于，所制备的氟氧化物满足下式所示组分：YOF: 0.3%Pr
3+
, x%Ho
3+
其中1.5≤x≤2；采用热解法制备，具体步骤如下：按照化学计量比称量纯度大于99.9%的氧化钇、氧化镨、氧化钬和三氟乙酸作为原料；在室温下将氧化钇、氧化镨、氧化钬加入蒸馏水中并以200~300rpm的速率搅拌10~30m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，甄方正，邵岑，康健，罗泽，邱凡，张永丽，申冰磊，
申请(专利权)人：新沂市锡沂高新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：