具有上/下转换发光特性的纳米结构玻璃陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有上/下转换发光特性的玻璃陶瓷及其制备方法。该玻璃陶瓷采用熔体急冷法结合后续热处理制备，其组分和摩尔百分含量为：SiO2：35-60mol%；Al2O3：10-30mol%；YF3：5-25mol%；NaF：5-15mol%；Na2CO3：5-20mol%；TmF3：0.05-1.00mol%；YbF3：0-2mol%。该材料有望降低硅太阳电池的亚带隙光子损失和热化能损，从而提高电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学材料领域，尤其涉及一种具有上/下转换发光特性的纳米结构玻璃陶瓷及其制备技术。
技术介绍
单晶硅光伏器件中主要存在两种能量损失机理(I)亚带隙长波长光子(λ >1150纳米)不能被电池吸收；(2)高能量光子(λ <550纳米)大于带隙的多余光子能量在电池内转换为热。由于上述两种能量损失过程的影响，单P-N结晶硅太阳电池能量效率的上限经计算仅为 30% (肖克利-奎伊瑟极限)。2006年，Richards提出一种通过太阳电池耦合上/下转换光频转换层的方案，即通过调制入射太阳光谱使之与硅电池带隙匹配的方式减少光谱损失。对于上转换过程，两个或多个低能光子(1100-2000纳米)以叠加的方式转换 为一个可在光伏器件中产生电子-空穴对的高能光子；对于下转换过程，由于一个高能光子被剪裁为两个可被电池吸收的低能光子，点阵热化效应将大大降低。基于细致平衡原理，Trupke等人计算了在非聚焦太阳光和聚焦太阳光时耦合上转换层的晶硅电池的理论能量效率可提高至47. 6%和63. 2%，而耦合下转换层的晶硅电池的效率可达到38. 6%，突破了肖克利-奎伊瑟极限。稀土离子由于具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有上/下转换发光特性的玻璃陶瓷，其组分和摩尔百分含量为SiO2:?35?60?mol%；Al2O3:?10?30?mol%；YF3:?5?25?mol%；NaF:?5?15?mol%；Na2CO3:?5?20?mol%；TmF3:?0.05?1.00?mol%；YbF3:?0?2?mol%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林航，陈大钦，余运龙，王元生，
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：