多重纳米核壳结构的稀土上转换与活性高分子吸收光子匹配的研究

项目名称： 多重纳米核壳结构的稀土上转换与活性高分子吸收光子匹配的研究

项目编号： No.51403114

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 焦吉庆

作者单位： 青岛大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 将上转换纳米材料应用于太阳能电池，认为是突破Shockley–Queisser极限的有效途径。但上转换发射光谱与光活性分子吸收光谱不匹配，上转换效率低，与体系相容性差和红外光区的吸光范围窄等是制约其应用的主要因素。本项目拟制备上转换效率高的多重核壳结构的稀土掺杂上转换纳米粒子，稀土离子掺杂在NaGdF4@NaGdF4不同的壳层，使材料的上转换光子发射与光活性高分子吸收光子相匹配，减低了交叉弛豫；一定厚度的SiO2壳层有效消除荧光猝灭，提高其上转换效率；将制备的NaGdF4:Yb3+/Tm3+@NaGdF4:Ln3+@SiO2的纳米颗粒表面通过氯球化和烷基化修饰后，改善了在有机体系中的相容性和分散性，应用于有机太阳能电池,可拓宽光吸收范围，提高光电转换效率。本项目将稀土离子掺杂多重结构纳米粒子作为“天线”，通过调节上转换光子发射，使之与光活性高分子光子吸收区间相匹配，实现高效的上转换效率。

中文关键词： 光子匹配；上转换；多重核壳结构；稀土离子掺杂；光电转换效率

英文摘要： Photon upconversion(UC) of near-infrared photons is a promising way to overcome the Shockley–Queisser efficiency limit of organic solar cell. However, the mismatching of UC emission and photoactivable polymer absorption, extremely weak upconversion effici

英文关键词： photons matching；upconversion；multiple core-shell nanostructure；rare-earth ion doped；power conversion efficiency