宽带染料敏化红外上转换核壳纳米晶的制备及性能研究

项目名称： 宽带染料敏化红外上转换核壳纳米晶的制备及性能研究

项目编号： No.51402071

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： 郝树伟

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 硅基材料不能对全波段太阳发射光谱进行宽带吸收是限制硅基太阳能电池效率提升的瓶颈。上转换材料能有效拓展硅基材料对硅带隙以下特定波段太阳光的吸收，而有机染料能宽带吸收红外波段太阳光来敏化上转换材料红外吸收，这是突破硅基太阳能电池理论效率极限的理想方法。然而目前缺乏将两者有机结合进行宽带吸收红外波段太阳光，敏化上转换材料红外吸收来提高硅基太阳能电池效率的研究。本项目拟设计和制备核壳结构的氟化物纳米晶，利用晶核与壳层将稀土发光离子在空间上进行隔离，实现硅带隙以下多波段红外吸收。尤其将有机染料引入到上转换体系，通过键联的方式将有机染料固化在纳米晶表面，该复合材料具有宽带吸收硅带隙以下波段太阳光的性质，并将吸收的红外波段太阳光转化成硅基材料可吸收的光，将弥补稀土离子窄带吸收红外波段太阳光增加太阳能电池效率的不足，更全面地利用太阳能光谱。并通过光学性能以及效率测试综合评估其在硅基太阳能电池中的应用前景。

中文关键词： 上转换；有机近红外染料；近红外吸收；染料敏化；太阳能电池

英文摘要： A major problem limiting the conversion efficiency of photovoltaic (PV) cells is their insensitivity to broadband absorption of full solar spectrum. Upconversion luminescent materials are capable of converting infrared light into a particular wavelength

英文关键词： upconversion；organic infrared dye；infrared absorption；dye-sensitized；solar cells