Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tăng trưởng microcrystal chuyển đổi lên một chiều đồng dop ion lanthanide bằng axit citric và ứng dụng quang điện của chúng
Tóm tắt
Chúng tôi báo cáo lần đầu tiên về việc chế tạo microcrystal β-phase natri gadolinium florua (NaGdF4:Yb/Er) đồng dop Yb3+–Er3+ bằng cách sử dụng axit citric (CA) làm chất điều chỉnh hình dạng và ứng dụng của NaGdF4:Yb/Er cho tế bào quang điện silicon vô định hình. Phương pháp thủy nhiệt được đề xuất là đơn giản và thân thiện với môi trường. Chúng tôi nhận thấy rằng CA đã đóng một vai trò quan trọng trong sự tiến hóa hình dạng của sản phẩm cuối cùng. Các cơ chế tổng hợp liên quan được thảo luận. Dưới sự kích thích bằng laser 980 nm, các tinh thể NaGdF4:Yb/Er đã được tối ưu hóa thể hiện phát xạ chuyển đổi lên (UC) mạnh mẽ ở bước sóng khả kiến. Các tế bào quang điện màng mỏng silicon vô định hình đã được thiết kế và chế tạo để nghiên cứu các cấu hình UC khác nhau. Kết hợp với một phản xạ kim loại ở phía sau, tế bào với lớp UC mặt trước đạt được cải thiện gấp sáu lần dòng điện quang so với tế bào không có chuyển đổi lên, trong khi tế bào với lớp UC mặt sau thể hiện sự cải thiện gấp mười lần dòng điện quang dưới ánh sáng 980 nm.
Từ khóa
#NaGdF4 #Yb/Er #microcrystals #upconversion #solar cells #citric acid #lanthanidesTài liệu tham khảo
F. Auzel, Chem. Rev. 104, 139 (2004)
F. Wang, X.G. Liu, Chem. Soc. Rev. 38, 976 (2009)
N. Bloembergen, Phys. Rev. Lett. 2, 84 (1959)
A.J. Stevenson, H. Serier-Brault, P. Gredin, M. Mortier, J. Fluorine Chem. 132, 1165 (2011)
K.Z. Zheng, D.S. Zhang, D. Zhao, N. Liu, F. Shi, W.P. Qin, Phys. Chem. Chem. Phys. 12, 7620 (2010)
J. Chen, C.R. Guo, M. Wang, L. Huang, L.P. Wang, C.C. Mi, J. Li, X.X. Fang, C. Mao, S.K. Xu, J. Mater. Chem. 21, 2632 (2011)
Q. Ju, D.T. Tu, Y.S. Liu, R.F. Li, H.M. Zhu, J.C. Chen, Z. Chen, M.D. Huang, X.Y. Chen, J. Am. Chem. Soc. 134, 1323 (2011)
X. Huang, S. Han, W. Huang, X. Liu, Chem. Soc. Rev. 42, 173 (2013)
S. Fischer, B. Fröhlich, H. Steinkemper, K.W. Krämer, J.C. Goldschmidt, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 122, 197 (2014)
J. De Wild, A. Meijerink, J.K. Rath, W.G.H.M. Van Sark, R.E.I. Schropp, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 94, 1919 (2010)
G.B. Shan, H. Assaaoudi, G.P. Demopoulos, Appl. Mater. Interfaces 3, 3239 (2011)
Z.Q. Li, X.D. Li, Q.Q. Liu, X.H. Chen, Z. Sun, C. Liu, X.J. Ye, S.M. Huang, Nanotechnology 23, 025402 (2012)
C.H. Liu, H. Wang, X.R. Zhang, D.P. Chen, J. Mater. Chem. 19, 489 (2009)
Y.S. Liu, D.T. Tu, H.M. Zhu, R.F. Li, W.Q. Luo, X.Y. Chen, Adv. Mater. 22, 3266 (2010)
G.Z. Ren, S.J. Zeng, J.H. Hao, J. Phys. Chem. C 115, 20141 (2011)
A. Aebischer, S. Heer, D. Biner, K. Krämer, M. Haase, H.U. Güdel, Chem. Phys. Lett. 407, 124 (2005)
H.X. Mai, Y.W. Zhang, L.D. Sun, C.H. Yan, J. Phys. Chem. C 111, 13721 (2007)
Q. Tian, K. Tao, W.W. Li, K. Sun, J. Phys. Chem. C 115, 22886 (2011)
F. Wang, Y. Han, C.S. Lim, Y.H. Lu, J. Wang, J. Xu, H.Y. Chen, C. Zhang, M.H. Hong, X.G. Liu, Nature 463, 1061 (2010)
R. Mahiou, A. Arbus, J.C. Cousseins, M.T. Fournier, J. Less Common Met. 136, 9 (1987)
J.C. Boyer, J. Gagnon, L.A. Cuccia, J.A. Capobianco, Chem. Mater. 19, 3358 (2007)
R. Naccache, F. Vetrone, V. Mahalingam, L.A. Cuccia, J.A. Capobianco, Chem. Mater. 21, 717 (2009)
F. He, P.P. Yang, D. Wang, N. Niu, S.L. Gai, X.B. Li, Inorg. Chem. 50, 4116 (2011)
W.H. Di, M.G. Willinger, R.A. Ferreira, X.G. Ren, S.Z. Lu, N. Pinna, J. Phys. Chem. C 112, 18815 (2008)
Z.L. Wang, J. Hao, H.L. Chan, Cryst. Eng. Comm. 12, 1373 (2010)
W.J. Li, E.W. Shi, W.Z. Zhong, Z.W. Yin, J. Cryst. Growth 203, 186 (1999)
M.A. Chamarro, R. Cases, J. Lumin. 46, 59 (1990)
M. Pollnau, D.R. Gamelin, S.R. Lüthi, H.U. Güdel, M.P. Hehlen, Phys. Rev. B 61, 3337 (2000)
N. Menyuk, K. Dwight, J.W. Pierce, Appl. Phys. Lett. 21, 159 (1972)
J.F. Suyver, A. Aebischer, S. García-Revilla, P. Gerner, H.U. Güdel, Phys. Rev. B 71, 125123 (2005)