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《稀土上转换发光光伏及温度传感应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、Photovoltaicandtemperaturesensingapplicationsofrareearthup-conversionphosphorsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnOpticalEngineeringbyJieLiuUndertheSupervisionofProf.DaheLiu,XingdaoHeSchoolofMeasuringandOpticalEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune
2、,2012摘要三价稀土元素具有丰富的能级结构，并广泛应用于激光介质、显示与照明、数据存储、医疗、光通信等领域。其中，硅太阳能电池的全太阳光谱利用和稀土荧光温度传感技术属于两个新兴的技术领域，我们将在这两个领域进行探索。本文利用燃烧法制备了纳米Y2O3:Er,Yb荧光粉末，并对其进行了物相分析与上转换发射光谱分析。而后又制备了Er/Yb共掺的硼硅酸盐发光玻璃，通过发光玻璃的上转换荧光来提高硅光电池的太阳光谱利用率。分别测量了发光玻璃的透射光谱和在980nm红外光激发下的上转换发光。发现当利用氙灯模拟太阳光时，掺杂Er/Yb的发光玻璃使得硅光电池
3、具有更高的光谱利用率。与非掺杂玻璃相比，直接掺杂Er/Yb氧化物的发光玻璃使硅光电池光谱利用率提高了1%。本文还将纳米Y2O3:Er,Yb荧光粉末用于温度传感。在激光光谱测量中，有一部分激发光和再吸收的辐射光被转化为了热（非辐射过程）。Y2O3:Er,Yb上转换发光的荧光强度比(FIR)可以用于荧光粉温度的自我监测，被测物的理论温度由温度标定函数表示：lnR=3.1738-1167/T。随着入射激光功率的提高，激光的热效应逐渐变得显著，使得被测物温度单调上升。但是被测荧光材料周围的环境因素会导致材料荧光光谱的变化，因此在不同环境中应用FIR方
4、法时需要相应地修正标定函数，修正后的传感方程lnR与1/T间的斜率保持不变（～1167开尔文）。关键词：Er/Yb，硼硅酸盐玻璃，上转换发光，硅光电池，光谱利用率，激光热效应，荧光强度比IAbstractRareearthionsprovideabundantenergylevelsforapplicationssuchaslasermedium,phosphor,datastorage,biologylabel,opticalcommunication,etc.Inthismanuscript,wefocusontheapplication
5、sofsolarcell’sfullspectrumutilizationandfluorescencetemperaturesensing.Er/Ybcodopedfluorescentpowderswerepreparedbyliquidcombustingmethod.PhasecompositionandemissionspectrumwererespectivelyobservedbyXRDandWDS-3.AndthenEr/Ybcodopedborosilicateglasseswerefabricated.Weusethemt
6、oimprovethesiliconsolarcell’sutilizationoffullsolarspectrum.Intheglassestransmittancespectraandtheirup-conversionluminescence,wavelengthconversionfromdeepUVandIRregiontovisiblelightwerefound.Totalwavelengthconversionmadeabout1%increasingofthesolarcell’sefficiencywhenthelumi
7、nousfluxwasconstant.Er/Ybcodopedfluorescentpowderswerealsousedintemperaturesensing.Duringlaserspectroscopicmeasurement,apartofexcitinglightandemittinglightconvertedintotheheat(nonradiativeprocess).Temperaturemonitoringwereusedtoevaluatednonradiativeprocess.Up-conversionlumi
8、nescenceofphosphorY2O3:Er,Ybwasobservedwhenweuselaserexcitationat980nm.Thetemperat
