Yb3+-Ho3+-F-共掺杂TiO2纳米晶的上转换发光性能及其在染料敏化太阳能电池中的应用

人工晶体学报, 2016, 45(10): 2369-2374.

Yb3+-Ho3+-F-共掺杂TiO2纳米晶的上转换发光性能及其在染料敏化太阳能电池中的应用

宋丽丽 ^1, , 李忠源 ^2, , 肖志明 ^3, , 刘俊 ^4, , 招瑜 ^5, , 魏爱香 ^6,

1.广东工业大学材料与能源学院,广州,510006

2.广东工业大学材料与能源学院,广州,510006

3.广东工业大学材料与能源学院,广州,510006

4.广东工业大学材料与能源学院,广州,510006

5.广东工业大学材料与能源学院,广州,510006

6.广东工业大学材料与能源学院,广州510006;中山大学新华学院信息科学系,东莞523130

基金项目: 国家自然科学基金(61204049)

关键词：上转换 , 溶胶-水热合成技术 , Yb3-Ho3+-F-共掺杂TiO2 , 染料敏化电池

Up-conversion Luminescent Properties and Application in Dye-sensitized Solar Cells of Ho3+-Yb3+-F Co-doped TiO2 Nanocrystals

Keywords： up-conversion , sol-hydrothermal method , Ho3+-Yb3+-F-doped TiO2 , dye-sensitized solar cells

采用溶胶-水热法制备了Yb3-Ho3+-F-共掺杂的TiO2(简写为UC-F-TiO2)纳米粉末.通过XRD,TEM,拉曼光谱,XPS和发光光谱,研究了yb3掺杂浓度对UC-F-TiO2纳米粉末的结构、形貌和上转换发光性能的影响规律.结果表明:UC-F-TiO2纳米粉末颗粒的大小约20 nm,由金红石和锐钛矿两种结构混合组成,且随着yb3+掺杂浓度的增加,金红石结构的TiO2所占比例增加;在980 nm激光激发下,UC-F-TiO2发射出中心在543 nm、647 nm和751 nm处的三个发光带.研究了基于UC-F-TiO2和纯TiO2纳米多孔薄膜光阳极的染料敏化电池的光伏性能.结果表明:与纯TiO2制备的电池相比,将UC-F-TiO2应用于染料敏化电池,电池的光电转换效率提高了29.7％.

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