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本论文针对晶硅太阳能电池光谱响应和太阳光谱主体部分不匹配的缺陷,研发转光粉用于将太阳光谱中晶硅太阳能电池不能很好响应的紫外-可见光在入射至电池表面之前转成晶硅电池可以很好响应的近红外光。相对于传统的转光粉,本工作中所采用的铬、镱共掺硼酸铝钇(YAl3(BO3)4:Cr3+,Yb3+(YAB:Cr3+,Yb3+))具有巨大的斯托克斯位移,在紫外-可见光区有大的吸收带和吸收强度,发射光谱位于近红外区域,物理-化学性能稳定等特点。而在之前的研究中,人们解决晶硅太阳能电池光谱失配所研发的转光粉在应用上多倾向于将转光粉浇铸到晶硅电池组件顶层玻璃中或直接沉积在晶硅电池表面或浇铸到某种高分子聚合物中比如PVA,PMMA等来构建下转换层,而这些做法不仅会改变晶硅太阳能电池原有的封装技术还会增加除了转光粉之外的额外的成本,很难应用到实际中,针对这种情况,本论文首次采用表面溶胀法将转光粉分散在晶硅太阳能电池组件中不可或缺的封装材料EVA中,不仅没有改变电池原有的封装工艺而且实际应用性强。另外,为了避免影响分散了转光粉的EVA胶膜的透过率以及为了更多的分散转光粉到EVA中,本工作中首次采用尿素共沉淀的方法将YAB在微观形貌上控制成纳米球。论文的第二章,以硝酸钇、硝酸镱为原料,采用尿素共沉淀的方法制备了掺镱氧化钇纳米球(Y2O3:Yb3+),随后在其表面包覆一层Al2O3:Cr3+的前驱物,最后与硼酸(H3BO3)混合,煅烧制备了球形YAB:Cr3+,Yb3+纳米粒子。在结构上采用X-射线粉末衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)分别鉴定了产物的晶相、组成和微观形貌。光学性质上,产物被430nm紫光激发,捕获300-700nm的紫外-可见光,发射出930-1100nm区域的光子。与之前研究的转光粉相比,YAB:Cr3+,Yb3+纳米粒子的发射峰位于983nm,恰好位于晶硅太阳能电池最佳响应处,这种大的斯托克斯位移、宽带吸收、强的吸收系数等特性使得YAB:Cr3+,Yb3+纳米粒子作为一种优异的光转换材料用于晶硅电池增效。随后,将其超声分散在氯仿溶剂中,采用表面溶胀的方法将EVA胶膜浸渍其中,随着浸渍时间的增加,YAB:Cr3+,Yb3+纳米粒子在EVA胶膜中的吸附量也会增加,如此制得不同浸渍时间的发光EVA胶膜,用这些发光EVA胶膜进行分装电池片得到一些列晶硅电池组件,然后以电流密度-电压曲线(J-V曲线)为标准,得出EVA胶膜浸渍在YAB:Cr3+,Yb3+-CHCl3中的最佳浸渍时间,最后,通过测定最佳浸渍时间得到的发光EVA胶膜封装的电池组件和空白对照组的外量子效率,透过率等比较进行说明YAB:Cr3+,Yb3+纳米粒子在晶硅电池增效中的贡献。量子切割技术在晶硅电池中的应用是最有潜能突破晶硅电池极限效率的方式之一,在论文的第三章,选择Y2O3:Bi3+,Yb3+这种传统的具有量子切割作用的荧光粉作为光转换器,同样的,将其浇铸到EVA中制备发光EVA胶膜,为了不影响所制备的EVA胶膜的透过率,也为了增加EVA胶膜中Y2O3:Bi3+,Yb3+纳米粒子的浇铸量,同样的将Y2O3:Bi3+,Yb3+在微观形貌上控制成纳米级,所采用的方法是第二张中提到的尿素共沉淀的方法。采用X-射线粉末衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)分别鉴定了产物的晶相、组成和微观形貌。光学性质方面,它的激发光谱位于300-500nm,发射光谱位于900-1100nm,是一种良好的光转换器。类似第二章中的研究方法,以J-V曲线为标准得出EVA胶膜在Y2O3:Bi3+,Yb3+-CHCl3中的最佳浸渍时间,也采用计算、研究外量子效率的方法分析、导出Y2O3:Bi3+,Yb3+-CHCl3在晶硅电池增效中的贡献。