鉺鐿鋰摻雜AZO陶瓷的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、當(dāng)今世界能源緊缺，太陽(yáng)能作為可持續(xù)能源，有望成為未來(lái)的主要能源，AZO作為一種新型太陽(yáng)電池電極，具有優(yōu)秀的光電性能，太陽(yáng)能電池只能吸收可見(jiàn)光，本文主要采用高溫固相法制備Er3+、Yb3+摻雜AZO陶瓷，使其具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能，將紅外光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，并通過(guò)在陶瓷中引入Li+離子，進(jìn)一步加強(qiáng)其上轉(zhuǎn)換發(fā)光。
　　本研究設(shè)計(jì)了AZO陶瓷制備的工藝流程，在不同預(yù)燒以及成瓷溫度下制備出AZO陶瓷，并通過(guò) XRD、SEM、電阻率、霍爾系數(shù)、上轉(zhuǎn)

2、換發(fā)光等手段，測(cè)試 AZO結(jié)構(gòu)、形貌、電阻率以及發(fā)光的變化，確定了最佳預(yù)燒溫度為700℃，最佳成瓷溫度為1300℃。根據(jù)AZO陶瓷制備流程，制備出不同 Er3+、Yb3+濃度摻雜的AZO陶瓷，在980nm激光器激發(fā)下，得到了明顯的紅光和較弱綠光，并分別研究 Er3+以及離子Yb3+濃度對(duì)上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度的影響，隨著 Er3+離子和Yb3+離子濃度的增加，熒光強(qiáng)度均出現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱的現(xiàn)象。對(duì)稀土摻雜AZO陶瓷進(jìn)行了XRD、電阻率、紫外吸收測(cè)

3、試，分析了稀土離子對(duì)AZO結(jié)構(gòu)，離子占位以及電阻率的影響，紅光功率曲線測(cè)定表明紅光發(fā)射為2光子過(guò)程，并在此基礎(chǔ)上分析上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)制，紅光對(duì)應(yīng)Er3+離子的4F9/2?4I15/2能級(jí)躍遷，綠光對(duì)應(yīng)Er3+離子2H11/2/4S3/2?4I15/2能級(jí)躍遷。Li+離子的摻入，占據(jù)AZO晶格間隙位，改變了晶格對(duì)稱(chēng)性，晶體對(duì)稱(chēng)性的改變減少了稀土離子的無(wú)輻射躍遷，加強(qiáng)上轉(zhuǎn)換發(fā)光，同時(shí)，隨Li+離子變化，熒光顏色由紅光向綠光方向移動(dòng)，測(cè)試 Li+