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Ce^(3+)和Yb^(3+)共掺杂的Y_3Al_5O_(12)可见及量子剪裁近红外发光性质 被引量：4
1
作者 张继森 张立国 +4 位作者 任建岳 段配华 骆永石 赵海峰 吕少哲 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期891-896,共6页
室温下观察了YAG∶Ce和YAG∶Ce,Yb材料在可见以及近红外区域的发光特性,并通过对Ce3+的5d能级辐射跃迁寿命以及Yb3+的2F5/2能级布居时间和辐射跃迁寿命的比较研究,提出了光诱导的电荷转移态以及电荷转移辐射跃迁的能量传递机制,同时借... 室温下观察了YAG∶Ce和YAG∶Ce,Yb材料在可见以及近红外区域的发光特性,并通过对Ce3+的5d能级辐射跃迁寿命以及Yb3+的2F5/2能级布居时间和辐射跃迁寿命的比较研究,提出了光诱导的电荷转移态以及电荷转移辐射跃迁的能量传递机制,同时借助于能级图描述了从Ce3+到Yb3+的量子剪裁近红外发光过程。 展开更多
关键词 稀土 近红外发光 能量传递 量子剪裁
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钒酸钇的基质施主合作能量传递导致的镱离子的近红外量子剪裁发光 被引量：4
2
作者 陈晓波 周固 +9 位作者 周永芬 吴正龙 郭玉英 王水锋 邹秋燕 庄建 陈晓端 李春密 姚文婷 程欢利 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期315-319,共5页
稀土材料的红外和可见量子剪裁对于寻找更好能量效率的发光材料来说都是一个激动人心的发展。发光效率的最大上限值能从100%提高到200%甚至更高。在第一代晶硅太阳能电池与第二代薄膜太阳能电池之后第三代的聚光太阳能电池已成为目前的... 稀土材料的红外和可见量子剪裁对于寻找更好能量效率的发光材料来说都是一个激动人心的发展。发光效率的最大上限值能从100%提高到200%甚至更高。在第一代晶硅太阳能电池与第二代薄膜太阳能电池之后第三代的聚光太阳能电池已成为目前的重点发展方向。现在,利用稀土材料的近红外量子剪裁发光效应有可能较好的解决太阳光谱与太阳能电池光电响应之间存在的光谱失配的问题,因此有可能较大幅度的提高太阳能电池的发电效率,因而具有重要的意义与价值。研究了钒酸钇晶体基质中Yb3+离子的近红外量子剪裁发光现象,测量了从可见到红外的钒酸钇晶体的发光谱、激发谱与荧光寿命,测量发现钒酸钇晶体基质能带在约322.0nm光激发时能导致有效的从钒酸钇晶体基质到Yb3+离子的二级合作能量传递,进而导致了很强的Yb3+离子的985.5nm2 F5/2→2 F7/2的近红外量子剪裁发光,同时,钒酸钇晶体基质的位于430.0nm的发光强度大幅降低。测量发现:(A)Yb(1.5)∶YVO4晶体的430.0nm的荧光寿命值为τA=3.785μs;(B)YVO4晶体的430.0nm的荧光寿命值为τB=22.72μs;研究计算发现总的理论量子剪裁效率上限值为η1.5%Yb=183.3%。 展开更多
关键词 近红外量子剪裁 太阳能电池 Yb3+离子 YVO4 合作能量传递
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稀土材料红外多光子量子剪裁现象 被引量：3
3
作者 陈晓波 杨国建 +9 位作者 张蕴芝 邓志威 胡丽丽 李崧 于春雷 陈志坚 崔建生 陈晓端 周宏余 吴正龙 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2597-2600,共4页
稀土红外量子剪裁为目前国内外的研究热点,它对于提高太阳能电池的效率从而减低太阳能发电的造价很有意义。论文综述了稀土红外量子剪裁的研究意义,在总结了太阳能电池发电和损耗的原理的基础上,分析了稀土红外量子剪裁提高太阳能电池... 稀土红外量子剪裁为目前国内外的研究热点,它对于提高太阳能电池的效率从而减低太阳能发电的造价很有意义。论文综述了稀土红外量子剪裁的研究意义,在总结了太阳能电池发电和损耗的原理的基础上,分析了稀土红外量子剪裁提高太阳能电池效率的具体途径。同时综述了单掺Er3+材料的稀土红外量子剪裁发光现象:光激发2 H11/2能级有很强的4I 13/2→4I 15/2红外量子剪裁发光,速率很大的{2 H11/2→4I 9/2,4I 15/2→4I 13/2}交叉能量传递为导致光激发2 H11/2能级有高量子剪裁效率的主要原因。 展开更多
关键词 太阳能电池 稀土红外量子剪裁
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Sr_3Al_2O_6∶Tb^(3+),Yb^(3+)荧光粉的近红外量子剪裁效应 被引量：4
4
作者 刘艳花 拜文霞 +1 位作者 耿中荣 冯利邦 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期423-429,共7页
硅材料带隙与太阳光子光谱的失配导致了比较严重的光子损失,大大降低了硅太阳能电池的效率。为了减少入射光子的损失,可以利用具有近红外量子剪裁效应的光谱转换材料来提高硅太阳能电池的效率。本研究采用溶胶凝胶法制备了Sr_3Al_2O_6∶... 硅材料带隙与太阳光子光谱的失配导致了比较严重的光子损失,大大降低了硅太阳能电池的效率。为了减少入射光子的损失,可以利用具有近红外量子剪裁效应的光谱转换材料来提高硅太阳能电池的效率。本研究采用溶胶凝胶法制备了Sr_3Al_2O_6∶Tb^(3+),Yb^(3+)荧光粉,并研究了其近红外量子剪裁效应。实验结果表明:在320 nm的紫外光激发下,Sr_3Al_2O_6∶Tb^(3+),Yb^(3+)荧光粉发射出Tb^(3+):5D4→~7F_j的可见光;另外,由于Tb^(3+)、Yb^(3+)离子之间的合作能量传递,得到了Yb^(3+):~7F_(5/2)→7F7/2的近红外发光。荧光寿命衰减证明Tb^(3+)到Yb^(3+)之间的确存在合作能量传递,而且存在量子剪裁效应,其中,能量传递效率为35.9%,量子剪裁效率为135.9%。由于Yb^(3+)的发射光谱与硅太阳能电池的吸收匹配,Sr_3Al_2O_6∶Tb^(3+),Yb^(3+)荧光粉有可能作为潜在的光谱转换材料应用于硅太阳能电池以提高其光电转换效率。 展开更多
关键词 Sr3Al2O6 TB^3+ YB^3+ 量子剪裁 合作能量传递
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Tb^(3+)、Yb^(3+)共掺BaGd_2ZnO_5荧光粉的制备及其近红外量子剪裁研究 被引量：2
5
作者 杨艳民 刘琳琳 +1 位作者 蔡淑珍 焦福运 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1173-1177,共5页
采用高温固相法合成了Tb3+、Yb3+共掺杂的BaGd2ZnO5荧光粉。XRD测量数据表明合成的样品为纯相。在Tb3+特征激发(297 nm)下得到了Yb3+的特征发射(977 nm),并且对Tb3+与Yb3+能级图进行分析,证明Tb3+到Yb3+为合作能量传递。测量了不同Yb3+... 采用高温固相法合成了Tb3+、Yb3+共掺杂的BaGd2ZnO5荧光粉。XRD测量数据表明合成的样品为纯相。在Tb3+特征激发(297 nm)下得到了Yb3+的特征发射(977 nm),并且对Tb3+与Yb3+能级图进行分析,证明Tb3+到Yb3+为合作能量传递。测量了不同Yb3+浓度下Tb3+的5D4能级(544 nm)的发光寿命曲线,计算得到Tb3+与Yb3+的能量传递效率和量子效率,最高量子效率为125.5%。Yb3+的发射与硅太阳能电池的吸收匹配,该材料有可能应用于硅太阳能电池以提高其转换效率。 展开更多
关键词 合作能量传递 近红外量子剪裁 寿命 量子效率
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Er3＋/Yb3＋共掺氟硅酸盐玻璃陶瓷的制备及其量子剪裁发光行为 被引量：2
6
作者 潘毓 乔旭升 +1 位作者 骆群 樊先平 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期540-543,523,共5页
本文报道了一类组成为50SiO2-10Al2O3-20ZnF2-20SrF2-3YbF3-0.05ErF3(mol%)的氟氧化物玻璃陶瓷的制备及其量子剪裁发光行为。XRD和TEM分析结果显示,玻璃陶瓷中均匀分布有尺度10~40nm的SrF2析晶相。光谱研究表明,玻璃陶瓷在Er3+激发峰波... 本文报道了一类组成为50SiO2-10Al2O3-20ZnF2-20SrF2-3YbF3-0.05ErF3(mol%)的氟氧化物玻璃陶瓷的制备及其量子剪裁发光行为。XRD和TEM分析结果显示,玻璃陶瓷中均匀分布有尺度10~40nm的SrF2析晶相。光谱研究表明,玻璃陶瓷在Er3+激发峰波长377nm激发下存在Er3+向Yb3+的有效能量传递,可实现包括量子剪裁效应在内的波长变换功能。随着热处理温度的升高,玻璃陶瓷的近红外977nm发光逐渐增强,荧光寿命显著增长。 展开更多
关键词 玻璃陶瓷 量子剪裁 YB3+ ER3+
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铌酸钇里Bi^(3+)敏化Tm^(3+)的近红外量子剪裁发光的浓度效应 被引量：1
7
作者 陈晓波 李崧 +7 位作者 陈晓端 王杰亮 何丽珠 王水锋 邓志威 程欢利 高燕 刘泉林 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2042-2047,共6页
寻找新能源为全球目前面临着的重要课题,其中最理想的新能源为太阳能。近红外量子剪裁发光方法可以把硅或锗太阳能电池响应不够灵敏的大能量光子成倍的转换成为太阳能电池响应灵敏的小能量光子,能够解决光谱失配的问题,较大幅度的提高... 寻找新能源为全球目前面临着的重要课题,其中最理想的新能源为太阳能。近红外量子剪裁发光方法可以把硅或锗太阳能电池响应不够灵敏的大能量光子成倍的转换成为太阳能电池响应灵敏的小能量光子,能够解决光谱失配的问题,较大幅度的提高太阳能电池的效率。很有意义。报道了掺Tm^(3+)Bi^(3+)的铌酸钇磷光粉样品材料的近红外量子剪裁发光的浓度效应。通过测量激发谱与发光谱,发现Tm_(0.058)Bi_(0.010)Y_(0.932)NbO_4有很强的1 820.0 nm近红外量子剪裁发光;进一步的分析发现,它们是由交叉能量传递过程导致的多光子量子剪裁发光;还发现了有着很强的Bi^(3+)对Tm^(3+)的敏化近红外量子剪裁发光,302.0 nm光激发导致的Tm_(0.058)Bi_(0.010)Y_(0.932)NbO_4相对Tm_(0.058)Y_(0.995)NbO_4的1820.0 nm近红外量子剪裁发光的增强达到175.5倍。该结果对探索多光子近红外量子剪裁锗太阳能电池比较有意义。 展开更多
关键词 近红外量子剪裁发光 TM^3+ BI^3+ YNbO4 太阳能电池
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Ce^(3+)-Yb^(3+)共掺YAG荧光粉量子剪裁发光的浓度及温度特性 被引量：2
8
作者 李路 娄朝刚 谢宇飞 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1445-1450,共6页
采用高温固相法制备了不同掺杂浓度的YAG∶1%Ce^(3+),x%Yb^(3+)(x=5,10,15,20,25)系列荧光粉。在450 nm蓝光激发下,测试了样品的发射光谱,得到了中心波长在550 nm的可见宽带发射(Ce^(3+):5d→4f)和1 030 nm的近红外发射(Yb^(3+):2F_(5/2... 采用高温固相法制备了不同掺杂浓度的YAG∶1%Ce^(3+),x%Yb^(3+)(x=5,10,15,20,25)系列荧光粉。在450 nm蓝光激发下,测试了样品的发射光谱,得到了中心波长在550 nm的可见宽带发射(Ce^(3+):5d→4f)和1 030 nm的近红外发射(Yb^(3+):2F_(5/2)→2F_(7/2))。可见和近红外发射强度随Yb^(3+)掺杂浓度的变化表明Ce^(3+)到Yb^(3+)存在能量传递过程,并得到Yb^(3+)的猝灭浓度为15%。在低温条件下(80~300 K)测试YAG∶1%Ce^(3+),15%Yb^(3+)样品的发射光谱和拉曼光谱,通过对其量子剪裁发光温度特性的分析,描述了基质声子在Ce^(3+)到Yb^(3+)的能量传递过程中起到的重要作用。 展开更多
关键词 量子剪裁 猝灭浓度 温度特性 能量传递
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LiKGdF_5∶Er^(3+),Sm^(3+)单晶的VUV光谱和量子剪裁 被引量：1
9
作者 董宁 徐美 +5 位作者 张慰萍 尹民 陶冶 Makhov V N Khaiduhov N M Krupa J C 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第12期909-913,共5页
报道了LiKGdF_5:Er(2%),Sm(0.4%)单晶在紫外激光(三倍频Nd:YAG激光,355nm)和同步辐射真空紫外光激发下的光谱特性,讨论了不同激发下Er^(3+)离子和Sm^(3+)离子的相对发射强度及其物理机理。通过真空紫外激发光谱的测量,确定了本材料中Sm^... 报道了LiKGdF_5:Er(2%),Sm(0.4%)单晶在紫外激光(三倍频Nd:YAG激光,355nm)和同步辐射真空紫外光激发下的光谱特性,讨论了不同激发下Er^(3+)离子和Sm^(3+)离子的相对发射强度及其物理机理。通过真空紫外激发光谱的测量,确定了本材料中Sm^(3+)离子的4f^45d吸收带以及Er^(3+)离子的4f^(10)5d吸收带的能量位置。实验结果表明,当激发Er^(3+)的4f^(10)5d吸收带,可以产生量子效率大于100%的量子剪裁现象,并给出了其物理模型。 展开更多
关键词 LiKGdF5:Er(2%) Sm(0.4%)单晶 真空紫外光谱 量子剪裁
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BaF2：Gd，Eu的真空紫外量子剪裁 被引量：1
10
作者 刘波 陈永虎 +2 位作者 施朝淑 汤洪高 陶冶 《北京同步辐射装置年报》 2002年第1期110-111,共2页
本文观察到BaF2:Gd，Eu通过下转换过程实现可见光发射的量子剪裁过程。Gd3+吸收一个VUV光子，通过交叉弛豫过程把能量传递给两个Eu3+，从而发射出两个可见光光子，实现量子剪裁过程。通过光谱结果的计算，其量子剪裁效率可达194％。
关键词 BaF2:Gd Eu 真空紫外量子剪裁 VUV光子 交叉弛豫 可见光光子 光谱 发光材料
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氟氧化物玻璃陶瓷中铒激活中心的双光子三光子与四光子近红外量子剪裁发光（英文）
11
作者 陈晓波 李崧 +9 位作者 郭敬华 周固 樊婷婷 于春雷 郑东 赵国营 陶京富 林伟 陈鸾 胡丽丽 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2619-2626,共8页
研究了掺铒的氟氧化物玻璃陶瓷的双光子、三光子与四光子近红外量子剪裁发光。我们测量了掺铒的氟氧化物玻璃陶瓷的X射线衍射谱、吸收谱、从可见到近红外的发光光谱与激发光谱。当Er3+浓度从0.5%增加到2.0%,发现铒离子的~4I_(15/2)→~2G... 研究了掺铒的氟氧化物玻璃陶瓷的双光子、三光子与四光子近红外量子剪裁发光。我们测量了掺铒的氟氧化物玻璃陶瓷的X射线衍射谱、吸收谱、从可见到近红外的发光光谱与激发光谱。当Er3+浓度从0.5%增加到2.0%,发现铒离子的~4I_(15/2)→~2G_(7/2),~4I_(15/2)→~4G_(9/2),~4I_(15/2)→~4G_(11/2),~4I_(15/2)→~2H_(9/2),~4I_(15/2)→(~4F_(3/2),~4F_(5/2)),~4I_(15/2)→~4F_(7/2),~4I_(15/2)→2 H11/2,~4I_(15/2)→~4 S_(3/2) ,~4I_(15/2)→~4F_(9/2),与~4I_(15/2)→~4I_(9/2)红外激发谱峰的强度增加了大约5.64,4.26,2.77,7.31,6.76,4.75,2.40,11.14,2.88,和4.61倍,同时,铒离子的~4I_(15/2)→~2G_(7/2),~4I_(15/2)→4 G9/2,~4I_(15/2)→4 G11/2,~4I_(15/2)→2 H9/2,~4I_(15/2)→(~4F_(3/2),~4F_(5/2)),与~4I_(15/2)→~4F_(7/2)的可见激发谱峰的强度减小了1.36,1.93,3.43,1.01,2.24和2.28倍。也就是说我们发现红外发光与激发的强度都增强了2~11倍,与此相伴的可见的发光与激发强度都减小了一到三倍。而且,1 543.0与550.0nm发光的激发谱不仅在峰值波长而且也在波峰形状上非常相近。上述实验结果证实了所看到的现象为多光子近红外量子剪裁发光现象。为了更好的分析量子剪裁的过程与机理,还测量了主要的可见与红外发光强度随激发强度的改变;发现所有可见和红外发光强度都基本上是随激发强度成线性变化关系;其中,可见的发光强度随激发强度的改变呈略大于线形一次幂的变化关系,它是由于小的激发态吸收造成的;而1 543.0nm红外发光强度随激发强度的变化呈略小于线形一次幂的变化关系,它即是量子剪裁发光的特征现象。还发现~4I_(9/2)能级的双光子量子剪裁主要由{~4I_(9/2)→4 I_(13/2),~4I_(15/2)→~4I_(13/2)}ET^(r31)-ET^(a01)交叉能量传递所导致;~4 S_(3/2) 能级的三光子量子剪裁主要由{~4 S_(3/2) →~4I_(9/2),~4I_(15/2)→~4I_(13/2)}ETr53-ETa01和{~4I_(9/2)→~4I_(13/2),~4I_(15/2)→~4I_(13/2)}ET^(r31)-ET^(a01)交叉能量传递所导致;~2H_(9/2)能级的四光子量子剪裁主要由{2 H9/2→~4I_(13/2),~4I_(15/2)→~4 S_(3/2) }ETr91-ETa05,{~4 S_(3/2) →~4I_(9/2),~4I_(15/2)→~4 I_(13/2)}ET^(r53)-ET^(a01)和{~4I_(9/2)→~4I_(13/2),~4I_(15/2)→~4I_(13/2)}ET^(r31)-ET^(a01)交叉能量传递所导致。上述研究结果对目前的全球热点新一代量子剪裁太阳能电池很有价值。 展开更多
关键词 近红外量子剪裁 铒离子发光 太阳能电池
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纳米相氟氧化物玻璃陶瓷中Er^(3+)Yb^(3+)离子对的量子剪裁发光造成的强的光谱调制（英文）
12
作者 陈晓波 李崧 +9 位作者 于春雷 王水锋 赵国营 马辉 郑东 杨国建 刘媛 邓志威 何青 胡丽丽 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1949-1957,共9页
研究了纳米相氟氧化物玻璃陶瓷中Er^(3+)Yb^(3+)离子对的量子剪裁发光造成的强的光谱调制现象。测量了Er^(3+)Yb^(3+)双掺纳米相氟氧化物玻璃陶瓷的X射线衍射谱、表面形貌、激发光谱、吸收光谱、和发光光谱;而且也与Tb^(3+)Yb^(3+)双掺... 研究了纳米相氟氧化物玻璃陶瓷中Er^(3+)Yb^(3+)离子对的量子剪裁发光造成的强的光谱调制现象。测量了Er^(3+)Yb^(3+)双掺纳米相氟氧化物玻璃陶瓷的X射线衍射谱、表面形貌、激发光谱、吸收光谱、和发光光谱;而且也与Tb^(3+)Yb^(3+)双掺纳米相氟氧化物玻璃陶瓷的相对应的光谱参数进行了比较。发现378nm光激发样品(A)Er(1%)Yb(8.0%)∶FOV和样品(B)Er(0.5%)Yb(3.0%)∶FOV所导致的652.0nm红色发光强度为522nm光激发时的680.85倍和303.80倍;我们还发现378nm光激发所导致的样品(A)Er(1%)Yb(8.0%)∶FOV和样品(B)Er(0.5%)Yb(3.0%)∶FOV的652.0nm红色发光强度为样品(C)Er(0.5%)∶FOV的491.05和184.12倍。我们还发现在378nm光激发时的样品(A)Er(1%)Yb(8.0%)∶FOV和样品(B)Er(0.5%)Yb(3.0%)∶FOV的{978.0和1 012.0nm}红外发光强度依次分别为样品(C)Er(0.5%)∶FOV的{58.00和293.62}倍和{25.11和67.50}倍。更进一步,对于652.0nm波长发光的激发谱,发现(A)Er(1%)Yb(8.0%)∶FOV和(B)Er(0.5%)Yb(3.0%)∶FOV的378.5nm激发谱峰强度是(C)Er(0.5%)∶FOV的大约606.02和199.83倍。同时,也发现样品(A)Er(1%)Yb(8.0%)∶FOV和样品(B)Er(0.5%)Yb(3.0%)∶FOV的一级量子剪裁红外1 012或978nm发光强度为样品(D)Tb(0.7%)Yb(5.0%)∶FOV的二级量子剪裁红外976nm发光强度的101.38和29.19倍。发现的该量子剪裁是目前所报道的最强的量子剪裁。因此,相信所发现的氟氧化物纳米玻璃陶瓷中Er^(3+)Yb^(3+)离子对的一级量子剪裁发光是强的可以作为量子剪裁层应用到提高晶硅太阳能电池的发电效率。研究结果也能加速对目前国际热点的下一代环保的光谱调制太阳能电池的探索。 展开更多
关键词 量子剪裁发光 光谱调制 太阳能电池 能量传递 Er3+Yb3+-双掺纳米相氟氧化物玻璃陶瓷
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Er(3＋)(10%)：碲酸盐玻璃的近红外量子剪裁发光
13
作者 陈晓波 李崧 +7 位作者 胡丽丽 耿珠峰 赵国营 王科志 陶京富 林伟 杨国建 郭平 《量子电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期257-263,共7页
测量了掺Er^(3+)碲酸盐玻璃从紫外、可见到近红外的发光与激发光谱以及荧光寿命,发现1532 nm红外光与550 nm可见光的激发谱在波峰形状与峰值波长方面很相近;当Er^(3+)离子浓度从0.5%增加到10%,可见发光与激发光谱强度减小,红外发光与激... 测量了掺Er^(3+)碲酸盐玻璃从紫外、可见到近红外的发光与激发光谱以及荧光寿命,发现1532 nm红外光与550 nm可见光的激发谱在波峰形状与峰值波长方面很相近;当Er^(3+)离子浓度从0.5%增加到10%,可见发光与激发光谱强度减小,红外发光与激发光谱强度增强;寿命曲线展现出显著的能量传递现象。研究结果表明所观察到的现象为近红外量子剪裁发光现象;~4I_(9/2)、~4F_(9/2)、~4S_(3/2)与~2H_(11/2)能级的双光子、双光子、三光子、三光子近红外量子剪裁效率上限值依次为193.8%、184.8%、277.9%与272.6%。 展开更多
关键词 光谱学 发光强度增强 近红外量子剪裁 能量传递 Er(3+)离子 碲酸盐玻璃
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Pr^(3+),Yb^(3+)双掺的CaWO_4荧光粉的近红外量子剪裁 被引量：5
14
作者 李云青 崔彩娥 +3 位作者 黄平 王磊 田跃 贾海珍 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期152-156,共5页
采用高温固相法制备了近红外量子剪裁CaWO4∶Pr3+,Yb3+荧光粉,利用X射线衍射及荧光光谱手段研究了不同浓度Yb3+掺杂对样品的物相及发光性能的影响.X射线衍射结果表明所制备的样品均为纯相白钨矿结构的CaWO4.在453nm光激发下,可以观察到... 采用高温固相法制备了近红外量子剪裁CaWO4∶Pr3+,Yb3+荧光粉,利用X射线衍射及荧光光谱手段研究了不同浓度Yb3+掺杂对样品的物相及发光性能的影响.X射线衍射结果表明所制备的样品均为纯相白钨矿结构的CaWO4.在453nm光激发下,可以观察到中心波长位于1 001nm,1 030nm和1 048nm的三个近红外发射峰,它们分别对应于Yb3+的2F5/2→2F7/2和Pr3+的1D2→3F4的跃迁.为了进一步研究Pr3+-Yb3+间能量传递,测量了不同Yb3+浓度下Pr3+的3P0能级(652nm)的寿命衰减曲线,观察到随着Yb3+浓度的增加,Pr3+离子的寿命逐渐缩短,表明Pr3+与Yb3+的能量传递效率和量子效率逐渐提高.经过计算,最高量子效率约为166.9%.该材料有助于提高硅太阳能电池的光电转换效率. 展开更多
关键词 量子剪裁 近红外 高温固相法 CaWO4荧光粉 稀土离子 能量转移 量子效率
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三光子量子剪裁系统后置提高太阳能电池效率 被引量：3
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作者 姚文婷 陈晓波 +5 位作者 程欢利 周固 邓志威 李永良 严大东 彭芳麟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期325-328,共4页
稀土离子材料量子剪裁的研究能有效的提高基质发光材料的发光效率,近年来量子剪裁也不断的在太阳能电池领域取得比较重要的位置。利用稀土离子掺杂材料能有效的获得三光子量子剪裁能拓展太阳光谱的响应范围,同时在太阳能电池中产生多个... 稀土离子材料量子剪裁的研究能有效的提高基质发光材料的发光效率,近年来量子剪裁也不断的在太阳能电池领域取得比较重要的位置。利用稀土离子掺杂材料能有效的获得三光子量子剪裁能拓展太阳光谱的响应范围,同时在太阳能电池中产生多个电子空穴对,电子空穴对多元化有效的减少能量损失以及太阳光谱利用范围的拓宽有效提高了太阳能电池的效率。根据量子剪裁的理论设置相应的具有下转换系统太阳能电池的物理模型及等效电路图,根据太阳能电池效率计算的细致平衡原理求得其最大的极限效率。把稀土离子三光子量子剪裁应用于实际太阳能电池的应用价值进行粗略的估算,三光子量子剪裁系统后置太阳能电池时可以得到最大效率为58.58%,与Trupke双光子下转换模型相比效率有很大的提高。三光子系统后置太阳能电池理论模型的设置比较好的证明了稀土材料三光子量子剪裁对于推进太阳能电池课题的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 太阳能电池 极限效率 量子剪裁 三光子
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Tm3＋／Yb3＋：LiYF4单晶的高效近红外量子剪裁及其在光伏电池中的应用 被引量：3
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作者 符立 夏海平 +6 位作者 董艳明 李珊珊 谷雪梅 章践立 王冬杰 江浩川 陈宝玖 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 2015年第1期73-78,I0002,共7页
采用改进的坩埚下降法成功地生长了Tm／Yb共掺氟化钇锂单晶．该单晶体具有每吸收一个蓝色光子并能发射出2个1000nm近红外光子的下转换发光效应．测定了样品的激发光谱、发射光谱和荧光衰减曲线．在465nm蓝光激发下观察到由Yb3＋：0F5，2... 采用改进的坩埚下降法成功地生长了Tm／Yb共掺氟化钇锂单晶．该单晶体具有每吸收一个蓝色光子并能发射出2个1000nm近红外光子的下转换发光效应．测定了样品的激发光谱、发射光谱和荧光衰减曲线．在465nm蓝光激发下观察到由Yb3＋：0F5，2→2F7／2能级跃迁所致的960~1050nm波段的发射带，此发光带源于Tm3＋对yb3＋离子的能量下转换过程．应用Inokuti—Hirayama模型，研究了晶体的能量转换过程，结果表明Tm3＋向Yb3＋的能量传递是一个电偶极子相互作用机制过程．当Tm3＋与Yb3＋离子的掺杂浓度为0．49mol％与5．99mol％时，单晶的量子剪裁效率达到最大值167．5％． 展开更多
关键词 量子剪裁 能量传递 LiYF4单晶 Tm3+/Yb3+
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Tb^(3+)和Yb^(3+)掺杂Y_2O_3发光粉体的制备和近红外量子剪裁研究 被引量：2
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作者 张亮 贺庆丽 +4 位作者 胡晓云 刘恩周 詹苏昌 冀若楠 敬娟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期23-26,共4页
采用共沉淀法制备了Y2O3∶Tb3+和Y2O3∶Tb3+,Yb3+两种样品。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪分析和测试了样品的形貌、微结构和室温下的荧光光谱,得到了不同掺杂浓度、退火温度、溶液pH值... 采用共沉淀法制备了Y2O3∶Tb3+和Y2O3∶Tb3+,Yb3+两种样品。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪分析和测试了样品的形貌、微结构和室温下的荧光光谱,得到了不同掺杂浓度、退火温度、溶液pH值下Y2O3∶Tb3+的最优工艺制备条件:Tb3+浓度1.5%、退火温度1 400℃、溶液偏碱性环境下,样品在300nm光激发下于543nm处有最大绿光发射。详细分析了Tb3+能级结构和跃迁属性与实验光谱的对应关系,阐述了工艺条件的影响机理和主要影响样品发光的荧光猝灭效应。制备的Y2O3∶Tb3+,Yb3+粉体,敏化离子Tb3+与激活离子Yb3+间存在能量传递过程,使样品在近红外区有可观的发光,从能级角度对两离子间的合作下转换发光过程进行了描述,同样分析了该体系下的荧光猝灭过程。实验证明近红外量子剪裁可有效提高掺杂离子的发光效率,在硅太阳能电池等领域有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 稀土掺杂 近红外量子剪裁 发光粉体 荧光猝灭
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Tb3＋-Yb3＋离子对的近红外量子剪裁研究进展 被引量：2
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作者 杨晓冬 陈晓波 +9 位作者 陈栾 周固 冯倩 王水锋 刘洁 李崧 刘金英 周禹声 王亚非 程欢利 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期466-471,共6页
近红外量子剪裁能够有效地提高硅太阳能电池的效率。稀土元素种类繁多,能级丰富,常被用于制作近红外量子剪裁发光材料。研究者们用适当的方法制成发光材料之后,测量材料的吸收光谱,激发光谱和发射光谱。根据这些数据计算得到材料的量子... 近红外量子剪裁能够有效地提高硅太阳能电池的效率。稀土元素种类繁多,能级丰富,常被用于制作近红外量子剪裁发光材料。研究者们用适当的方法制成发光材料之后,测量材料的吸收光谱,激发光谱和发射光谱。根据这些数据计算得到材料的量子效率。其中Tb^(3+)-Yb^(3+)离子对备受关注。Tb^(3+)吸收紫外-可见光,通过协同能量传递把能量传递给Yb^(3+)离子。Yb^(3+)离子跃迁辐射出1000 nm左右的近红外光。该波段的光子能够被硅太阳能电池吸收利用。Tb^(3+)-Yb^(3+)离子对在不同掺杂浓度,不同基质中得到的量子效率不同。 展开更多
关键词 光谱学 近红外量子剪裁 能量传递 Tb3+-Yb3+离子对
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稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展 被引量：2
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作者 孙容瑾 邱培宇 +2 位作者 张春雷 高国 崔大祥 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2620-2628,共9页
稀土元素特殊的电子构型,使其具有优异的光性能,成为新的发光材料的宝库。在照明显示、分析检测等领域,稀土发光材料近年来已经得到了广泛的应用。而且也有多种不同的稀土发光材料问世,如稀土长余辉发光材料和稀土配合物发光材料等。重... 稀土元素特殊的电子构型,使其具有优异的光性能,成为新的发光材料的宝库。在照明显示、分析检测等领域,稀土发光材料近年来已经得到了广泛的应用。而且也有多种不同的稀土发光材料问世,如稀土长余辉发光材料和稀土配合物发光材料等。重点介绍了两种新型的稀土发光材料:拥有高效下转换发光效率的稀土掺杂'量子剪裁'发光材料和在生物医学领域有着巨大潜力的稀土掺杂'上转换'发光纳米晶体。对两种发光材料的发光机理进行了描述,并重点展示了两种材料的制备和应用进展。 展开更多
关键词 稀土 发光 量子剪裁 上转换
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Y3+掺杂对CaGdAlO4:Pr3+,Yb3+荧光粉的微结构及其量子剪裁发光的影响 被引量：1
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作者 刘钰 刘玉学 +5 位作者 姜荣云 杨健 祝汉成 严端廷 刘春光 徐长山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期147-153,共7页
采用自蔓延燃烧法结合后期热处理手段制备得到了Y3+/Pr3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉材料.实验结果表明:当用与Gd3+离子半径较近的Y3+来取代Gd3+时,Pr3+的光致发光强度增强,使来自Pr3+的4f-5d跃迁的吸收峰峰值位置发生了从261nm至259nm的蓝... 采用自蔓延燃烧法结合后期热处理手段制备得到了Y3+/Pr3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉材料.实验结果表明:当用与Gd3+离子半径较近的Y3+来取代Gd3+时,Pr3+的光致发光强度增强,使来自Pr3+的4f-5d跃迁的吸收峰峰值位置发生了从261nm至259nm的蓝移.在确定Y3+的最优浓度为50%,Pr3+的最优浓度为0.5%时,进一步制备了Y3+/Pr3+/Yb3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉材料,并实现了从深紫外到近红外的量子剪裁.在Yb3+的浓度达到6%时,Yb3+位于980nm的发射峰最强.经计算Y3+/Pr3+/Yb3+共掺杂的CaGdAlO4材料的量子剪裁效率约为168%,优于Pr3+/Yb3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉.此外,在254nm紫外光照射下,Y3+取代Gd3+的策略在一定程度上抑制了CaGdAlO4荧光粉材料的晶格热化现象.综上,用价格更低的Y部分取代Gd,可使CaGdAlO4:Pr3+/Yb3+荧光粉制备成本降低,并进一步优化其量子剪裁性能.该研究对硅空间太阳能电池的应用开发具有实际意义. 展开更多
关键词 量子剪裁 荧光粉 光致发光 稀土离子 Y3+掺杂
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