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用于GaAs太阳能电池的NaYF4中Tb^3+-Er^3+耦合对的光谱转换
  • ISSN号:1000-7032
  • 期刊名称:《发光学报》
  • 时间:0
  • 分类:O482.31[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国科学院激发态物理重点实验室长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033
  • 相关基金:国家自然科学基金(61077025 10904140 10774142 60308008)资助项目
中文摘要:

观测到一种以Tb^3+-Er^3+进行光谱转换的量子剪裁现象。一个高能紫外光子(Tb^3+的7F6→5L1)被量子剪裁成两个低能光子:一个是近红外光子(Er^3+的4I9/2→4I15/2),另一个是蓝色光子(Tb^3+的5D4→7F6),它们两个都可以被GaAs太阳能电池有效地吸收。量子剪裁效率高达188%,接近理论极限的200%。从Tb^3+(5L1→5D4)到Er^3+(4 I15/2→4 I9/2)的能量传递的能量失配是237 cm-1,比NaYF4中的声子能400 cm-1小,能量传递是近共振的。Tb^3+施主间的能量迁移可以近似地用扩散模型处理,从Tb^3+-Er^3+对之间能量传递的初始过程发现,偶极-偶极相互作用占主导地位。

英文摘要:

In order to reduce thermal loss due to spectral mismatch of the solar cell absorption,the quantum cutting with Tb^3+-Er^3+ couples as spectral converters is experimentally observed.One high energy ultraviolet photon(7F6→5L1 of Tb^3+) is quantumly cut into two lower energy photons:one is in near-infrared(4I9/2→4I15 of Er^3+) and the other in blue region(5D4→7F6 of Tb^3+),both of which can be efficiently absorbed by solar cells.A quantum efficiency,ηQE of up to 188% is calculated which is close to the theoretical limit of 200%.The energy mismatch in the energy transfer from Tb^3+(5L1→5D4)to Er^3+(4I9/2→4I15/2) is 237 cm-1,less than a phonon energy of 400 cm-1 in NaYF4,making the energy transfer nearly resonant.The energy migration among Tb^3+ donors is treated approximately by the diffusion model and the initial process of energy transfer among the Tb^3+-Er^3+ couples is found to be dipole-dipole interactions.

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期刊信息
  • 《发光学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会发光分会 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
  • 主编:申德振
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:fgxbt@126.com
  • 电话:0431-86176862
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7032
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1116/O4
  • 邮发代号:12-312
  • 获奖情况:
  • 物理学类核心期刊,2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7320