一种具有量子剪裁发光特性的透明玻璃陶瓷及其制备方法技术

技术编号:3874659 阅读:191 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种具有量子剪裁发光特性的透明玻璃陶瓷及其制备方法和用途。该玻璃陶瓷的组分为SiO2?40-60mol%,Al2O3?10-30mol%,TbF3?5-25mol%,NaF?0-15mol%,LiF?0-15mol%,YbF3?0.01-5mol%,MSO4<0.5mol%,Fe<0.02mol%,M表示Mg或Ca或Ba或Sr。该玻璃陶瓷具有如下显微结构特征:在玻璃基体中均匀分布稀土掺杂、具有正交结构的TbF3纳米晶。该玻璃陶瓷材料在蓝光激发下能够实现高效的近红外量子剪裁下转换发光。将该透明玻璃陶瓷与硅太阳电池相耦合,有望降低硅太阳电池的热化效应,提高电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体发光材料领域,特别是涉及能有效提高硅太阳电池光电转换效率 的新型材料,具体涉及一种能将波长较短的蓝光转换成能被硅太阳电池高效利用的近红外 光的稀土掺杂透明玻璃陶瓷及其制备工艺。
技术介绍
随着社会的高速发展,能源短缺以及由于大量使用传统的化石能源(如煤炭、石 油等)所带来的环境问题日益突出。各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发新的清洁与 可再生能源。硅太阳电池光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,被认为是当今 世界上最有发展前景的新能源技术。但是目前硅太阳电池光电转换效率较低,其重要原因 之一就是电荷载流子的热化效应,即入射的每个能量大于硅带隙(约1. 12ev,对应光波长 IlOOnm)的光子(波长低于IlOOnm)在半导体材料内只产生一个电子-空穴对,其余未被吸 收的能量通过发射声子使晶格热化而浪费掉,由此损失的能量占入射太阳光能量的25%左 右。将具有量子剪裁下转换效应的发光材料与太阳电池耦合调制入射的太阳光谱,使能量 大于2倍半导体电池带隙宽度的入射光子在半导体内产生多个电子_空穴对,可以降低太 阳电池的热化效应,提高光电转换效率。量子剪裁分为两种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有量子剪裁发光特性的透明玻璃陶瓷,其特征在于:该玻璃陶瓷组分为:SiO↓[2]:40-60mol%,Al↓[2]O↓[3]:10-30mol%,TbF↓[3]:5-25mol%,NaF:0-15mol%,LiF:0-15mol%,YbF↓[3]:0.01-5mol%,MSO↓[4]:<0.5mol%,Fe:<0.02mol%,其中,M代表Mg或Ca或Ba或Sr;该玻璃陶瓷具有如下显微结构特征:在玻璃基体中均匀分布正交结构的TbF↓[3]纳米晶,晶粒尺度为20-30纳米,掺杂的稀土Yb离子聚集于TbF↓[3]纳米晶中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:翁方轶陈大钦王元生余运龙
申请(专利权)人:中国科学院福建物质结构研究所
类型:发明
国别省市:35[中国|福建]

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