基于金属等离子体增强和光子晶体效应的复合上转换薄膜与光伏应用探索

项目名称： 基于金属等离子体增强和光子晶体效应的复合上转换薄膜与光伏应用探索

项目编号： No.11374127

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 宋宏伟

作者单位： 吉林大学

项目金额： 89万元

中文摘要： 稀土上转换荧光材料，在太阳能谱转换和基于能量转换的光伏器件方面展示了诱人的应用前景，但还存在上转换效率低和激发谱带窄的瓶颈问题，无法满足太阳能谱转换的实际需要。本项目拟利用氟化物纳米晶NaYF4:Yb,Er/Tm和氧化物纳米晶(RE2O3, RE=Yb,Er,Sm等)与贵金属纳米颗粒（Au, Ag等）间的近场耦合，并结合其与带隙可控的三维光子晶体间的远场耦合，最大程度提高纳米晶的上转换发光效率。采用各向异性的金属纳米棒材料与上转换纳米晶之间的耦合，拓展其泵浦波长。深入研究稀土纳米晶和金属纳米材料的尺寸、结构、形貌以及它们之间的耦合方式与有效作用距离对稀土离子荧光增强特征的影响。揭示纳米上转换材料与金属纳米粒子和三维光子晶体间相互耦合的物理实质。获得具有高效率和宽激发谱带的上转换纳米薄膜材料，在此基础上对制备基于能量上转换原理的新型太阳电池和近红外光伏特性进行探索。

中文关键词： 鈣钛矿电池；光子晶体；表面等离子体；上转换；荧光增强

英文摘要： Rare earth doped upconversion phosphors have demonstrated great application potential in the field of solar spectrum conversion and photovoltaic solar cells. However, there still exists some bottle problems, such as lower upconversion efficiency and narro

英文关键词： Perovskite solar cells；photonic crystal；surface plasmon；upconversion；luminescent enhancement