【摘 要】
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稀土下转换材料对太阳光光谱的修饰，有望提高硅太阳能电池的转换效率。稀土氟化物声子能量较低，合成简单，性质稳定，是一种优质的基质材料。本文以NaLuF4为基质材料，对掺杂的Ho3+和
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稀土下转换材料对太阳光光谱的修饰，有望提高硅太阳能电池的转换效率。稀土氟化物声子能量较低，合成简单，性质稳定，是一种优质的基质材料。本文以NaLuF4为基质材料，对掺杂的Ho3+和yb3+的光谱性质和能量传递过程做了详细的研究。 本论文的研究内容主要包括以下几个方面: (1)监测Ho3+∶542nm的激发光谱，在紫外和可见区域出现一系列Ho3+激发峰;测试发射波长为984 nm Yb3+的激发光谱，同样的区域发现了Ho3+的激发峰，且二者的激发峰的位置一致。360和448 nm激发下，双掺样品中都出现了yb3+的近红外发射。以上现象表明样品中Ho3+到yb3+存在能量传递。yb3+的2F5/2能级的上升沿与Ho3+相关能级衰减曲线变化趋势进一步证明了样品中Ho3+到yb3+有能量传递。 (2)测试分析了Ho3+离子5F3，5S2及5F5能级的衰减曲线，发现随着yb3+掺杂浓度的增加，这些能级寿命都变短了，说明Ho3+引入新的衰减途径，使Ho3+相关能级上电子的能量传递给了yb3+。 (3)通过不同yb3+掺杂浓度发射波长为542 nm Ho3+离子的激发光谱证明了在360nm激发下样品可能存在Ho3+(5G4→5F5)到yb3+(2F7/2→2F5/2)。利用Ho3+∶5F5能级衰减曲线，证明了360nm激发下Ho3+离子5F5能级上的能量通过能量传递传给yb3+。 (4)利用两步能量传递模型对360 nm激发下不同yb3+掺杂浓度样品yb3+∶2F5/2能级衰减曲线进行拟合，证明发生了Ho3+(5G4)+yb3+(2F7/2)→Ho3+(5F5)+yb3+(2F5/2)和Ho3+(5F5)+yb3+(2F7/2)→Ho3+(5F7)+yb3+(2F5/2)两步能量传递过程。
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