基于GaAs太阳能电池的NaYF_4稀土掺杂耦合对下转换的研究
基于GaAs太阳能电池的NaYF_4稀土掺杂耦合对下转换的研究【摘要】:太阳能是无穷的,但由于太阳能电池转换成本较高和效率低下,使开发使用的太阳能与实际蕴藏量存在巨大差异。欧洲联合
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM914.4;O469
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-13
- 第1章 绪论13-33
- 1.1 引言13-19
- 1.2 太阳能电池中的能量损耗机制19-28
- 1.3 上转换和下转换在太阳能电池中模型的建立28-31
- 1.4 本论文研究主要内容及意义31-33
- 第2章 稀土离子发光相关理论33-51
- 2.1 稀土离子光谱性质相关理论33-40
- 2.1.1 稀土离子的电子组态33-37
- 2.1.2 稀土离子 f-f 跃迁,f-d 跃迁和电荷迁移的基本理论37-38
- 2.1.3 辐射与非辐射跃迁38-40
- 2.2 能量传递40-45
- 2.3 下转换发光机制45-51
- 第3章 实验方法与检测手段51-57
- 3.1 稀土掺杂荧光粉的制备方法51-54
- 3.1.1 高温固相法51-52
- 3.1.2 水热/溶剂热法52-53
- 3.1.3 溶胶-凝胶法53
- 3.1.4 高温热分解法53-54
- 3.1.5 低温燃烧合成法54
- 3.2 样品检测与表征54-57
- 3.2.1 X射线衍射分析测试54-55
- 3.2.2 扫描电镜分析55
- 3.2.3 拉曼光谱性质测试55-56
- 3.2.4 荧光光谱和荧光寿命测试56-57
- 第4章 NaYF_4稀土掺杂耦合对下转换发光57-71
- 4.1 NaYF_4 :Tm~(3+),Er~(3+)耦合对的下转换发光研究57-63
- 4.1.1 实验部分57-58
- 4.1.2 Tm~(3+), Er~(3+)能级图与发光光谱分析58-60
- 4.1.3 能量转换效率分析60-63
- 4.1.4 总结63
- 4.2 NaYF_4: Tb~(3+),Er~(3+)耦合对的下转换发光研究63-71
- 4.2.1 实验部分63-64
- 4.2.2 Tb~(3+),Er~(3+)的能级图和光谱分析64-66
- 4.2.3 能量传递66-70
- 4.2.4 总结70-71
- 第5章 六角相NaYF_4晶体的控制合成与晶相对下转换的影响71-95
- 5.1 水热法制备NaYF_4: Tb~(3+),Er~(3+)纳米粒子71-80
- 5.1.1 实验部分72
- 5.1.2 实验参数对合成过程影响72-79
- 5.1.3 总结79-80
- 5.2 NaYF_4: Tb~(3+), Er~(3+)样品的热溶剂法合成80-87
- 5.2.1 实验部分80
- 5.2.2 纳米晶体的形态和结构80-82
- 5.2.3 温度和配体对合成六方相NaYF_4: Tb~(3+), Er~(3+)晶相的影响82-86
- 5.2.4 总结86-87
- 5.3 NaYF_4微晶与纳米晶中晶相对Tb~(3+)- Er~(3+)耦合对下转换的影响87-95
- 5.3.1 实验部分87
- 5.3.2 晶相对发光的影响87-93
- 5.3.3 总结93-95
- 第6章 总结与展望95-99
- 6.1 研究总结95-97
- 6.2 研究展望97-99
- 参考文献99-109
- 在学期间学术成果情况109-110
- 指导教师及作者简介110-111
- 致谢111
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