研究目的
研究基于上转换的Y2O3:Ho3+/Yb3+、Y2O3:Tm3+/Yb3+和Y2O3:Tm3+/Ho3+/Yb3+荧光粉的颜色调控及其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中提升光伏性能的应用。
研究成果
该研究成功实现了Y2O3:Ho3+/Yb3+和Y2O3:Tm3+/Ho3+/Yb3+荧光粉的上转换色点调控,通过掺入Y2O3:Ho3+/Yb3+上转换荧光粉使染料敏化太阳能电池(DSSCs)的功率转换效率显著提升。基于上转换材料的DSSC展现出更优的耐久性,其效率较纯TiO2基DSSC提高了10.33%,凸显了上转换材料在光伏应用中的潜力。
研究不足
该研究受限于较高Yb3?浓度下观察到的浓度猝灭效应,这会降低上转换发光强度。此外,染料敏化太阳能电池在近红外区域的光谱响应本身就存在固有限制,从而影响了上转换材料所能实现的效率提升。
1:实验设计与方法选择:
采用以三乙醇胺(TEA)为络合剂的配合物前驱体溶液法合成荧光粉。通过粉末X射线衍射仪检测物相纯度,利用透射电子显微镜测量粒径。使用配备光电倍增管的单色仪记录上转换发射光谱,激发光源为976 nm二极管激光器。
2:样品选择与数据来源:
在Y2O3基质中合成三组不同Ho3+、Tm3+和Yb3+离子浓度的样品。
3:3+、Tm3+和Yb3+离子浓度的样品。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括布鲁克AXS D8高级自动衍射仪、透射电子显微镜(TECNAI-20G2)、单色仪(iHR320,Horiba Jobin Yvon)和二极管激光器(976 nm,2 W)。材料包含硝酸钇、硝酸钬、硝酸铥、硝酸镱和三乙醇胺。
4:2)、单色仪(iHR320,Horiba Jobin Yvon)和二极管激光器(976 nm,2 W)。材料包含硝酸钇、硝酸钬、硝酸铥、硝酸镱和三乙醇胺。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:合成过程包括将金属硝酸盐溶于水、与TEA混合、调节pH值、蒸发、煅烧及退火处理。通过丝网印刷制备含/不含上转换荧光粉的TiO2电极染料敏化太阳能电池。
5:数据分析方法:
分析上转换发光光谱的发射峰,并在模拟太阳辐射下测量光伏参数。
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