YVO_4:Eu~(3+)@SiO_2下转换发光特性及其太阳电池应用研究

作者：檀满林; 尚旭冉; 马清; 王晓伟; 符冬菊; 李冬霜; 张维丽; 陈建军; 张化宇

来源：无机材料学报, 2018, 31(10): 1110-1116.

• 钒酸钇
• 核–壳结构
• 太阳电池
• 下转换

铕掺杂钒酸钇(YVO_4:Eu~(3+))作为常用的下转换发光材料一直受到广泛的关注和研究,但是YVO_4:Eu~(3+)的表面缺陷会严重影响材料的发光效率。为了进一步改善YVO_4:Eu~(3+)纳米粉体材料的粒度分布和形貌特点,在亚微米级别的SiO_2微球表面涂覆一层YVO_4:Eu~(3+),制成YVO_4:Eu~(3+)@SiO_2核–壳结构,得到单分散的球形YVO_4:Eu~(3+)下转换发光材料,实现YVO_4:Eu~(3+)的发光性能和SiO_2球形特性的有机结合。研究发现,当壳核比为0.6时,YVO_4:Eu~(3+)@SiO_2核–壳结构材料的发光强度可达到纯纳米粉体材料发光强度的90%以上。将改性后的YVO_4:Eu~(3+)@SiO_2核–壳结构材料涂覆在硅基薄膜太阳电池上,可使电池的短路电流密度和转化效率分别由6.694 m A/cm~2和9.40%提升至8.417 m A/cm~2和10.15%,增益效果较为明显。实验结果表明,采用溶液法制备的YVO_4:Eu~(3+)@SiO_2纳米粉体材料由于具有形貌规则、团聚小和尺寸分布均匀等特点,可用作硅基薄膜太阳电池下转换发光层材料。

• 单位
  哈尔滨工业大学深圳研究生院; 深圳清华大学研究院