[發明專利]一種含近紅外熒光粉的熒光薄膜及應用

在審

• 申請號: 201910053502.3
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109749741A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 王樂;馮小惠;張宏;魏然;王富強;潘貴明
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78;C09K11/02;H01L31/055
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

本發公開了一種含近紅外熒光粉的熒光薄膜及應用，包括：按照化學式中各元素的計量比稱量并混合均勻后，在馬弗爐中煅燒，冷卻并破碎研磨，經退火工序后研磨、過篩，制得LiEu(MoO₄)₂:Nd³⁺近紅外熒光粉；將近紅外熒光粉與玻璃粉混合均勻，加入有機膠料攪拌至凝膠狀，加熱固化成型后于馬弗爐中煅燒，得到熒光薄膜。此熒光薄膜可被紫外及可見光激發，發光范圍為1656?1166nm。該方法制備的近紅外熒光薄膜發光性能優異，可用以制備太陽能電池，可以將部分太陽能電池無法利用的太陽光譜轉化成波長1166nm以內的近紅外光被太陽能電池應用，提高太陽能電池的轉化效率。

技術領域

本發明涉及光學材料技術領域，具體涉及一種含近紅外熒光粉LiEu(MoO₄)₂:Nd³⁺的熒光薄膜的制備方法及在制備太陽能電池中的應用。

背景技術

隨著人類社會的不斷發展，全球能源短缺、環境污染等問題不斷暴露，人們對新能源的問題也愈發重視。太陽能因其供能多、無污染、獲取容易等方式使得研究者對其的研究愈發深入。早在2668年，國家信息產業部電子科技委就明確提出：“太陽能電池在以后的能源結構中將占據無法取代的地位，對國家的能源安全，有著至關重要的作用。”現在，太陽能電池也已成為日常生活中隨處可見的太陽能器件。

太陽能電池的主要作用是將太陽光轉化為電能為人所用。太陽光中包含了不同波長的光，其中紅外光(波長大于766nm)約占43％、可見光(波長386nm-766nm)約占56％，紫外光(波長小于386nm)約占7％。以現在應用最廣泛的硅基太陽能電池為例，硅半導體的帶隙為1.12eV，這個數據表明，太陽光中波長小于1166nm的光才可以通過硅基太陽能電池進行轉換，而波長大于1166的紅外光則會直接透過硅基太陽能電池，無法被利用；而對于太陽光中波長較短能量較高的光子，這部分光子會使半導體中的電子和空穴被激發到較高的能態，導致激子在穿過PN結還未形成電流之前與晶格產生熱交換，造成能量的損失并加速太陽能電池的老化。總的來說，硅基太陽能電池與太陽光譜失配的問題會造成大量的太陽光浪費，這也是太陽能電池的效率普遍不高的原因之一。

提高對太陽能的利用率可以從近紅外熒光薄膜著手，可以將太陽光中的紫外及可見光部分轉化為波長小于1166nm的近紅外光，從而進一步提高太陽能電池的效率。

發明內容

本發明的目的在提供一種含近紅外熒光粉LiEu(MoO₄)₂:Nd³⁺的熒光薄膜及應用，此熒光薄膜可被紫外及可見光激發，發光范圍為1656nm-1166nm。該方法制備的近紅外熒光薄膜發光性能優異，可以將部分太陽能電池無法利用的太陽光譜轉化成波長1166nm以內的近紅外光被太陽能電池應用，提高太陽能電池的轉化效率。

一種含近紅外熒光粉LiEu(MoO₄)₂:Nd³⁺的熒光薄膜的制備方法，包括以下步驟：

1)將碳酸鋰、氧化銪、三氧化鉬和氧化釹按照化學式中各元素的計量比稱量并混合均勻后，在馬弗爐中666℃6666℃煅燒3h67h，冷卻至室溫并破碎研磨，經退火工序后研磨、過篩，制得LiEu(MoO₄)₂:Nd³⁺近紅外熒光粉；

2)將步驟1)制得的LiEu(MoO₄)₂:Nd³⁺近紅外熒光粉與玻璃粉混合均勻，加入有機膠料攪拌至凝膠狀，加熱固化成型后于馬弗爐中煅燒，得到含近紅外熒光粉LiEu(MoO₄)₂:Nd³⁺的熒光薄膜。