稀土发光材料的制备及下转换发光性质研究
目录
第1章绪论 (1)
1.1引言 (1)
1.2稀土材料研究进展及应用前景 (2)
1.3稀土发光材料的制备方法 (4)
1.3.1固相法 (4)
1.3.2 水热合成法 (4)
1.3.3 溶胶凝胶法 (5)
1.3.4 化学沉淀法 (5)
1.3.5燃烧合成法 (5)
1.4 本论文的研究目的及内容 (6)
1.4.1 研究目的 (6)
1.4.2 研究内容 (6)
第2章下转换发光的理论基础 (8)
2.1能量传递机理 (8)
2.1.1稀土离子间的能量传递 (8)
2.1.2 浓度猝灭 (8)
2.2下转换的分类 (9)
2.3 量子剪裁概念及理论 (9)
2.3.1量子剪裁的概念 (9)
2.3.2 量子剪裁原理 (9)
2.4上转换与下转换材料修正太阳光谱研究 (10)
第3章材料表征与发光特性研究 (12)
3.1 材料表征 (12)
3.1.1 XRD (12)
3.1.2 SEM (12)
3.1.3 TEM (13)
3.2 光致发光特性研究 (13)
第4章 BaGd2ZnO5：Dy3+，Yb3+纳米晶体的上转换发光及近红外量子剪裁研究 (14)
4.1 引言 (14)
4.2 实验部分 (14)
4.2.1 实验试剂及仪器设备 (14)
4.2.2 样品制备 (14)
4.2.3 样品表征 (15)
4.3 结果与讨论 (15)
4.3.1 样品结构和形貌 (15)
4.3.2 BaGd2ZnO5: Dy3+, Yb3+的上转换发光过程 (16)
4.3.3 BaGd2ZnO5: Dy3+, Yb3+荧光粉的近红外量子剪裁 (18)
4.4 本章小结 (21)
第5章BaGd2ZnO5：Nd3+，Yb3+荧光粉量子剪裁研究 (22)
5.1 引言 (22)
5.2 实验部分 (22)
5.2.1 实验试剂及仪器设备 (22)
5.2.2 样品制备 (22)
5.2.3 样品表征 (22)
5.3 结果与讨论 (23)
5.3.1 晶体结构 (23)
5.3.2 荧光光谱 (23)
5.4 本章小结 (28)
第6章 Gd(PO3)3：Ce3+, Yb3+荧光粉近红外量子剪裁研究 (29)
6.1 引言 (29)
6.2 实验部分 (30)
6.2.1 实验试剂及仪器设备 (30)
6.2.2 样品制备 (30)
6.2.3 样品表征 (30)
6.3 结果与讨论 (31)
6.3.1 晶体结构 (31)
6.3.2 荧光光谱 (32)
6.4 本章小结 (36)
第7章 BaGd2ZnO5：Ce3+，Yb3+荧光粉的制备及下转换研究 (37)
7.1 引言 (37)
7.2 实验部分 (37)
7.2.1 实验试剂及仪器设备 (37)
7.2.2 样品制备 (37)
7.2.3 样品表征 (38)
7.3 结果与讨论 (38)
7.3.1 晶体结构 (38)
7.3.2 荧光光谱 (40)
7.4 本章小结 (45)
结语 (46)
参考文献 (48)
致谢 (55)
攻读硕士研究生期间发表的学术论文 (56)
第1章 绪论
第1章 绪论
1.1引言
在过去的几十年，人类对能源的需求持续增长，预计2050年的能源消耗率将是全世界在2001年的能源消耗率的两倍[1]。一直以来供人类消耗的主要是化石能源，但我们将面临两个问题：一是不可再生，减少地特别快；二是化石能源使用后排放的有毒气体对环境污染很严重，对气候的破坏也非常严重。针对这些问题，急需寻找新的能源解决面临的这些问题。目前已发现的绿色能源有很多，有地热能、风能和太阳能等。其中，太阳能资源很是丰富，是非常有前景的一种能源，太阳一个小时为地球提供的能量为43EJ ，比地球一年消耗的能源（41EJ ）还要多[1]。因此，为了有效并长期地使用太阳能，需要有相应的设备将太阳能转化成热能或电能，然后把能量有效地存好。
目前，能用很多方法获得太阳能，通过使用太阳能电池能把太阳光能量变为我们日常需要的电能，这个已经得到了很大的发展。太阳能电池可以为那些电网无法到达的地方提供电能，还可以集中在房顶使用。但是，太阳能电池成本相对较高，且因为一些因素导致转换效率一直提不上去，因此，目前面临的主要问题就是降低太阳能电池生产成本和提高太阳能电池转换效率。
晶硅电池是太阳能电池发展中很重要的一部分，晶体硅电池的能量效率大概在15%左右[2]。传统太阳能电池包括n 型、p 型半导体各一层。半导体材料吸收一个能量为带
图1.1太阳能电池中的一系列能量耗费过程：①高能光子热损失；②低能光子的透过损失；③结合损失；④结损失；⑤接触电压损失，E g 是带隙能