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一种稀土光转换荧光粉及其制备方法技术

技术编号:6668605 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种稀土光转换荧光粉及其制备方法,其化学组成式为:Sr2(Ba0.85Yb3+0.1Li+0.1)MoO6。该荧光粉的制备方法为:根据化学组成式,称取Sr、Ba、Yb、Li元素的氧化物或相应的盐类,充分研磨混合均匀后,先在空气气氛下500℃-700℃烧结10-14小时,冷却后粉碎,然后再在还原气氛下800℃-1000℃烧结10-14小时,冷却后粉碎,最后再在空气气氛下1000℃-1200℃烧结20-28小时,冷却至室温后,取出并充分研磨即得到稀土光转换荧光粉。本发明专利技术公开的稀土光转换材料具有紫外至可见光区的宽谱带激发、强近红外发射等优点,可作为硅基太阳能电池用稀土光转换材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅基太阳能电池用稀土光转换材料领域,具体涉及一种碱金属碱土金 属磷酸盐荧光粉及其制备方法。
技术介绍
由于能源危机,开发新能源已经成为当今世界的一项重要研究课题。在众多新能 源中,太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.也是清洁能源,不产生任何的环境污 染,因此太阳能的研究和利用备受关注。而发展最快,最具活力的研究领域是太阳能的光电 利用,即太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能 的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳 的光能变成电能,产生电流。太阳能电池根据所用材料的不同可分为硅太阳能电池、多元 化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳 能电池,其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的,在应用中居主导地位。晶体硅的禁带宽度约是1. 1&V,相当于llOOnm,而太阳能谱中能量主要集中在可 见光区,光谱的不匹配使得太阳光利用效率低,而电池热效应严重,这最终导致硅基太 阳能电池光电转换效率低。因此调整太阳能谱,使可见光转化为能被太阳能电池高效吸收 的红外光,是提高太阳能电池效率的一个有效途径。目前,研究较多的硅基太阳能电池用稀土光转换材料主要采取掺入三价稀土离子 (如Tb3+,ft·3+,Er3+等)做敏化剂的方法来改进其在紫外至可见光区的吸收。这些敏化离子 虽然在紫外至可见区有吸收,但其吸收均是线状的,且吸收强度比较弱。而本专利技术的稀土光 转换材料在利用离子发射的同时,改进其在紫外至可见光区的吸收,同时减弱硅基太 阳能电池的热效应,是潜在的提高硅基太阳能电池效率的材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种可被250 - 470nm的紫外 至可见光有效激发且具有强近红外发射的硅基太阳能电池用稀土光转换荧光粉。本专利技术的另一个目的是提供上述稀土光转换荧光粉的制备方法。为实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案一种稀土光转换荧光粉,其化学组成式为Sr2(BaQ.85Yb3+aiLi+ αι)Μο06。上述碱金属碱土金属磷酸盐荧光粉的制备方法,包括如下步骤根据化学组成式, 称取Sr、Ba、Yb, Li元素的氧化物或相应的盐类,充分研磨混合均勻后,先在空气气氛下 5000C _700°C烧结10-14小时,冷却后粉碎,然后再在还原气氛下800°C -1000°C烧结10-14 小时,冷却后粉碎,最后再在空气气氛下1000°c -1200°c烧结20-28小时,冷却至室温后, 取出并充分研磨即得到稀土光转换荧光粉。在上述制备方法中,所述还原气氛优选为氢气、炭、一氧化碳、或氮气与氢气混合气。本专利技术荧光粉能够有效吸收250ηπΓ470ηπι的近紫外光和蓝光,并有效地发射峰值 波长位于900rniTl200nm的近红外光,是一种适用于硅基太阳能电池应用的新型稀土光转 换荧光粉。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果1.本专利技术的稀土光转换材料具有非常宽的激发光谱,在紫外至可见光区 (250ηπΓ470ηπι)范围均具有强的吸收,可有效吸收太阳光能。2.本专利技术的稀土光转换材料具有强的近红外光发射,其发射主峰位于 900rniTl200nm,其能量与硅的禁带宽度完美相匹配,可有效提高硅基太阳能电池的光电转 换效率,是潜在的硅基太阳能电池用稀土光转换材料。3.本专利技术的荧光粉结构稳定、制备方法简单、易于操作。附图说明图1为本专利技术中SrjB^^Yb^.iLi+ ΟΛ)Μο06稀土光转换材料的室温激发和发射光谱图。具体实施例方式实施例1 :Sr2 (Ba0.85Yb3+0. ^i+ 0. ^MoO6稀土光转换荧光粉的制备分别称取碳酸锶(SrCO3)O. 5907g,碳酸钡(BaCO3) 0. 1705g,三氧化钼(MoO3)O. 2880g, 三氧化二镱ab203)0.0394g,电荷补偿剂碳酸锂(Li2CO3) 0.0076g,将上述原料在玛瑙研钵 中研磨混勻后,装入刚玉坩埚中,先在空气中700°C下灼烧10小时,然后取出研磨后,再装 入刚玉坩锅中,再在空气中1000°C烧结10小时,然后取出研磨后,再装入刚玉坩锅中,最后 再在空气中1200°C烧结20小时,冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。该稀土光转换 荧光粉的室温激发和发射光谱见图1。权利要求1.一种稀土光转换荧光粉,其化学组成式为Sr2 (B^85Yb3Y1Li+MoO6。2.权利要求1所述碱金属碱土金属磷酸盐荧光粉的制备方法,其特征在于包括如下 步骤根据化学组成式,称取Sr、Ba、Yb、Li元素的氧化物或相应的盐类,充分研磨混合均 勻后,先在空气气氛下500°C -700°C烧结10-14小时,冷却后粉碎,然后再在还原气氛下 8000C -1000°C烧结10-14小时,冷却后粉碎,最后再在空气气氛下1000°C -1200°C烧结 20-28小时,冷却至室温后,取出并充分研磨即得到稀土光转换荧光粉。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于所述还原气氛为氢气、炭、一氧化碳、 或氮气与氢气混合气。全文摘要本专利技术公开了,其化学组成式为Sr2(Ba0.85Yb3+0.1Li+0.1)MoO6。该荧光粉的制备方法为根据化学组成式,称取Sr、Ba、Yb、Li元素的氧化物或相应的盐类,充分研磨混合均匀后,先在空气气氛下500℃-700℃烧结10-14小时,冷却后粉碎,然后再在还原气氛下800℃-1000℃烧结10-14小时,冷却后粉碎,最后再在空气气氛下1000℃-1200℃烧结20-28小时,冷却至室温后,取出并充分研磨即得到稀土光转换荧光粉。本专利技术公开的稀土光转换材料具有紫外至可见光区的宽谱带激发、强近红外发射等优点,可作为硅基太阳能电池用稀土光转换材料。文档编号C09K11/78GK102086394SQ20101054852公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日专利技术者庄晓曦 申请人:庄晓曦本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种稀土光转换荧光粉,其化学组成式为:Sr↓[2](Ba↓[0.85]Yb↑[3+]↓[0.1]Li↑[+]↓[0.1])MoO↓[6]。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:庄晓曦
申请(专利权)人:庄晓曦
类型:发明
国别省市:81

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