稀土有機配合物及其太陽能電池轉(zhuǎn)光EVA復合材料的制備與光學性能研究.pdf

1、本論文合成了一系列稀土有機配合物，然后將這些配合物加入到太陽能電池封裝材料EVA樹脂中分別制備出了摻雜型和鍵合型的稀土/高分子雜化復合材料，這些復合材料可以作為硅基太陽能電池的轉(zhuǎn)光封裝膠膜。
　　 采用回流冷凝法合成了Eu(TTA)3phen及Eu0.5Re0.5(TTA)3phen(Re=Gd，Tb，Y，La，Ho，Sm，Pr)8種配合物，各離子對Eu3+離子5D0→7F2發(fā)射強度的影響順序依次為：Gd3+>Tb3+>Y3+>

2、La3+>Ho3+>Sm3+>Pr3+。其中Gd3+，Tb3+，Y3+，La3+的引入對配合物發(fā)光有敏化作用，Ho3+，Sm3+，Pr3+的引入對配合物發(fā)光有猝滅作用，發(fā)光強度最大的Eu0.6Gd0.4(TTA)3phen具有較強的商業(yè)應用價值。
　　 采用自制的配合物制備出了一系列Eu-TTAphen/EVA和EuGd-TTAphen/EVA摻雜型熒光復合材料，復合材料的激發(fā)和發(fā)射光譜同樣表現(xiàn)出紫外區(qū)的寬帶激發(fā)和Eu3+離子的

3、特征發(fā)射，在復合材料中，Eu-TTAphen配合物得到了良好的分散，在EuGd-TTAphen/EVA復合材料中，雖然Eu0.6Gd0.4(TTA)3phen配合物612nm發(fā)射峰強度是Eu(TTA)3phen配合物的1.31倍，但是由于配合物分子被EVA樹脂的分子籠包裹、孤立，Gd3+離子不能對Eu3+離子的發(fā)光進行敏化，并且相對于Eu-TTAphen/EVA復合材料EuGd-TTAphen/EVA復合材料中的Eu3+離子濃度較小，在

4、相同配合物添加量下，EuGd-TTAphen/EVA復合材料的發(fā)光強度是Eu-TTAphen/EVA復合材料的60％左右。
　　 采用原位反應方法制備了鍵合型的EuAA(TTA)2phen/EVA復合材料，對復合材料的分析結(jié)果表明：交聯(lián)固化后EuAA(TTA)2phen配合物在復合材料中的分散性增強，顆粒變小，在相同的EuAA(TTA)2phen配合物含量交聯(lián)固化后的復合材料的發(fā)光強度要強的多，交聯(lián)固化過程對復合材料透光率的影響

5、是非常明顯的，EuAA(TTA)2phen配合物含量為1％，交聯(lián)固化后的復合材料在400-800nm的透光率仍然大于90％，符合商業(yè)EVA膠膜的標準，而且EuAA(TTA)2phen/EVA(1wt％)不僅可以將太陽光譜中太陽能電池不能響應的紫外光轉(zhuǎn)為能夠利用的612nm紅光，還能有效屏蔽掉對太陽能電池發(fā)電不利的紫外光，并且整個復合材料的制備過程同目前商業(yè)EVA膠膜的生產(chǎn)過程完全相同，不會帶來額外的工序和設備添置，擁有良好的商業(yè)應用前景