CN105925261A - 一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法 - Google Patents

一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105925261A
CN105925261A CN201610307407.8A CN201610307407A CN105925261A CN 105925261 A CN105925261 A CN 105925261A CN 201610307407 A CN201610307407 A CN 201610307407A CN 105925261 A CN105925261 A CN 105925261A
Authority
CN
China
Prior art keywords
long
afterglow material
afterglow
sunlight
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610307407.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105925261B (zh
Inventor
杨艳民
张伟
葛大勇
魏军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei University
Original Assignee
Hebei University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei University filed Critical Hebei University
Priority to CN201610307407.8A priority Critical patent/CN105925261B/zh
Publication of CN105925261A publication Critical patent/CN105925261A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105925261B publication Critical patent/CN105925261B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7767Chalcogenides
    • C09K11/7768Chalcogenides with alkaline earth metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明提供了一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法。本发明所提供的长余辉材料,其被太阳光中波长为200nm~600nm的高能光激发后,部分高能光子被长余辉材料内的陷阱捕获;陷阱内被束缚的电子在太阳光中波长为1μm~5μm的红外光的激励下被释放,进入导带后,被发光中心捕获而产生可见光,从而实现对太阳光中红外光的吸收利用。本发明中的长余辉材料,可以把太阳能电池响应低的高能光,通过红外光,转换为响应较高的可见光。因此将其应用于太阳能电池中,使太阳能电池能够有效利用太阳光中的红外光,提高太阳能电池的光电转换效率。本发明中的长余辉材料除了可以应用于太阳能电池外,还可以应用于车膜、车窗玻璃、门窗玻璃等等中。

Description

一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法
技术领域
本发明涉及一种长余辉材料,具体地说是一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法。
背景技术
太阳光是一种取之不尽,用之不竭的能源。随着化学能源带来的污染日益显现,寻找替代的能源已经刻不容缓。太阳能电池能把太阳的光能转换为电能,是一个理想的获取太阳能的装置。但太阳能电池不能把所有光能转换为电能。代表性的硅基太阳能电池只能把400-1000nm的光转换为电能。太阳光波长超过1100nm的红外和远红外波段约占其总能量的40%,这一波段的光无法被常规太阳能电池组件吸收利用转化为电能,而是转化为热能,使组件温度升高,降低组件发电效率。因此,如果能够有效利用太阳光中的红外光,将会大大提高电池效率。通过计算可知,如果充分利用红外光可以使硅电池效率提高25%。但至今为止,还没有一个有效的转换近红外光进入可见光的方法。虽然有研究者提出采用上转换材料把红外光转换为可见光来提高电池效率(CN200910078549.1—一种上转换太阳能电池,CN201210352413.7—一种硅基薄膜太阳能电池用上转换铝硅酸盐玻璃),但目前近红外光到可见光的上转换只有在激光下能够实现,激发功率至少要在1W/cm2。太阳光全光谱的照度是100W/m2=0.01W/cm2。如果换算为单波长的照度,将小于1mW/cm2,太阳光需要聚焦1000倍才能实现上转换。因此太阳光的激发密度小,不足以产生上转换发射,目前还没有在太阳光激发下实现红外光到可见光发射并用于太阳能电池的报道。
发明内容
本发明的目的之一就是提供一种长余辉材料,该长余辉材料可在太阳光的照射下实现太阳光中红外光到可见光的转换,从而实现对太阳光的调节作用。
本发明的目的之二就是提供一种上述长余辉材料的应用,该长余辉材料可用于太阳能电池、车膜、窗户玻璃等。
本发明的目的之三就是提供一种利用上述长余辉材料调节太阳光的方法。
本发明的目的之一是这样实现的:一种长余辉材料,该长余辉材料被太阳光中波长为200nm~600nm的高能光激发后,部分高能光子被长余辉材料的陷阱捕获;陷阱内束缚的电子在太阳光中波长为1μm~5μm的红外光的激励下被释放,产生可见光,实现对太阳光中红外光的吸收利用。
优选的,上述长余辉材料,其陷阱内束缚的电子在太阳光中波长为1μm~1.5μm的红外光的激励下被释放,产生可见光。
所述长余辉材料为硫化物基质的长余辉材料,其化学通式为:M(1-a-b-c)S:aRE2+,bN-,cLn3+;其中,M为Ma、Ca、Sr和Ba中的至少一种,RE为Yb或Eu,N为F、Cl或Br,Ln为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tn、Dy、Ho、Er、Tm、Yo和Lu中的至少一种;0.001≤a≤0.1,0≤b≤0.05,0≤c≤0.05。
所述长余辉材料为硫氧化物基质的长余辉材料,其化学通式为:M(2-a-b-c)O2S:aEu3+,bSi4+,cN2+;其中,M为Y和La中的至少一种,N为Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的至少一种;0.001≤a≤0.1,0≤b≤0.05,0≤c≤0.05。
所述长余辉材料为铝酸盐基质的长余辉材料,其化学通式为:M(1-a-b)AlxOy:aRE2+,bLn3+;其中,M为Ma、Ca、Sr和Ba中的至少一种,RE为Yb或Eu,Ln为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tn、Dy、Ho、Er、Tm、Yo和Lu中的至少一种;0.001≤a≤0.1,0≤b≤0.05;x为2、4或12,当x=2时,y=4;当x=4时,y=7;当x=12时,y=19。
所述长余辉材料为铝酸盐基质的长余辉材料,其化学通式为:M(4-a-b)Al14O25:aRE2+,bLn3+;其中,M为Ma、Ca、Sr和Ba中的至少一种,RE为Yb或Eu,Ln为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tn、Dy、Ho、Er、Tm、Yo和Lu中的至少一种;0.001≤a≤0.1,0≤b≤0.05。
所述长余辉材料为硅酸盐基质的长余辉材料,其化学通式为:aMO–bNO-cSiO2-dR:xEu2+,yLn3+;其中,M为Ca、Sr、Ba和Zn中的至少一种,N为Mg、Cd或Be,R为B2O3和P2O5中的至少一种,Ln为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tn、Dy、Ho、Er、Tm、Yo和Lu中的至少一种;0.6≤a≤6,0≤b≤5,1≤c≤9,0≤d≤0.7,0.00001≤x≤0.2,0≤y≤0.3。
本发明的目的之二是这样实现的:一种上述长余辉材料的应用,上述长余辉材料应用于太阳能电池、车膜或玻璃等。
本发明的目的之三是这样实现的:一种利用长余辉材料调节太阳光的方法,包括如下步骤:
a、由太阳光中波长为200nm~600nm的高能光作为激发源激发上述长余辉材料;
b、长余辉材料被高能光激发后,其中一部分高能光子激发长余辉材料的发光中心使其产生可见光,另一部分高能光子被长余辉材料内的陷阱捕获;
c、由太阳光中波长为1μm~5μm的红外光作为激励源照射长余辉材料;
d、存储在长余辉材料陷阱内被束缚的电子在波长为1μm~5μm的红外光的激励下被释放;
e、被释放的电子被长余辉材料的发光中心俘获,进而产生可见光,从而实现将太阳光中红外光转换为可见光的目的,实现对太阳光的调节作用。
优选的,步骤c中由太阳光中波长为1μm~1.5μm的红外光作为激励源照射长余辉材料。
本发明所提供的长余辉材料(长余辉材料为长余辉发光材料的简称),其被太阳光中波长为200nm~600nm的高能光激发后,高能光一部分激发长余辉材料的发光中心,产生可见光(例如产生红光、绿光等),另外一部分高能光光子(简称高能光子)被长余辉材料的陷阱中的电子捕获(或称俘获),形成各种深度的陷阱能级。这些陷阱内的电子在相应光能或热能的激发下,可以被释放出来进入导带,再由长余辉材料的发光中心捕获进而产生可见光。由于太阳光是一个宽带光谱,光谱范围可以从紫外光到红外光,由高能光光子产生的各种深度陷阱能级,部分被红外光或近红外光激发产生可见光。这相当于把高能光和红外光(波长为1μm~5μm)转换为太阳能电池响应较高的可见光(尤其是红光和绿光),从而实现利用红外光的目的。
本发明所提供的长余辉材料,与目前常用的长余辉材料相比存在明显差异,分别如下:
1、普通长余辉材料,是利用其浅陷阱,它可在常温下被激励。常温下对应的温度为300K,300K的温度对应的波数为210cm-1,对应的波长为47μm,即陷阱较浅时在常温的热激发下可以实现光激励。而本发明中的长余辉材料,其内的陷阱相对较深,陷阱内束缚的电子,在常温下是不能被释放的,需要在波长为1μm~5μm的红外光的激励下才能释放。
2、市场上的IP材料,如BaFBr:Eu2+,其发射光在380nm-420nm范围内,是太阳能电池响应较低的部分,而且需要高能激发如x射线,其激励用的是红光,能量较高。本发明所提供的长余辉材料,其发射光可以为绿光-红光,可以用太阳光里面的蓝紫光激发,激励用1μm~5μm能量较低的光激励。
本发明中的长余辉材料,可以把太阳能电池响应低的高能光,通过红外光,转换为可见光。因此将其应用于太阳能电池中,使太阳能电池能够有效利用太阳光中的红外光,提高太阳能电池的光电转换效率。
本发明中的长余辉材料,除了可以应用于太阳能电池外,还可以应用于车膜、车窗玻璃、门窗玻璃等等中。将其应用于车膜或玻璃中时,由于太阳光中波长为200nm-400nm的紫外光的穿透能力较弱,而当这些波段的紫外光通过激发长余辉材料转换为可见光后,就会穿透车膜或玻璃,进而增加车膜或玻璃的透光率。太阳光中波长为1μm~5μm的红外光经长余辉材料转换为可见光后,可以降低温度。
附图说明
图1是本发明实施例1所制备的长余辉发光材料Sr0.98S:2%Yb2+的激发光谱和发射光谱的示意图。
图2中图2(a)是本发明实施例2所制备的长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+在254nm波长光的激发下的发光照片,图2(b)是长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+在1064nm激光器激励下的发光照片。
图3是本发明实施例3所制备的长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Eu2+的激发光谱和发射光谱的示意图。
图4中图4(a)是本发明实施例3所制备的长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Eu2+在475nm波长光的激发下的发光照片,图4(b)是长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Eu2+在1064nm激光器激励下的发光照片。
图5是本发明实施例4所制备的长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-的激发光谱和发射光谱的示意图。
图6中图6(a)是本发明实施例4所制备的长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-在254nm波长光的激发下的发光照片,图6(b)是长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-在1064nm激光器激励下的发光照片。
图7中图7(a)是本发明实施例4所制备的长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-在254nm波长光的激发下的发光照片,图7(b)是长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-在1.5μm激光器激励下的发光照片。
图8是本发明实施例5所制备的长余辉发光材料Sr0.98Al2O4:1%Eu2+,1%Dy3+的激发光谱和发射光谱的示意图。
图9中图9(a)是本发明实施例5所制备的长余辉发光材料Sr0.98Al2O4:1%Eu2+,1%Dy3+在370nm波长光的激发下的发光照片,图9(b)是长余辉发光材料Sr0.98Al2O4:1%Eu2+,1%Dy3+在1064nm激光器激励下的发光照片。
图10是本发明实施例6所制备的长余辉发光材料Sr1.99SiO4:1%Yb2+的激发光谱和发射光谱的示意图。
图11中图11(a)是本发明实施例6所制备的长余辉发光材料Sr1.99SiO4:1%Yb2+在365nm波长光的激发下的发光照片,图11(b)是长余辉发光材料Sr1.99SiO4:1%Yb2+在1064nm激光器激励下的发光照片。
具体实施方式
实施例1,硫化物基质长余辉发光材料Sr0.98S:2%Yb2+
按照下面步骤制备长余辉发光材料Sr0.98S:2%Yb2+
(1)将纯度不小于99.99%的SrSO4和Yb2O3按照式Sr0.98S:2%Yb2+中Sr和Yb的化学计量比准确称量,并加入过量的硫磺,以保证硫源充足。
(2)将称好的原料放入球磨罐内,加入适量无水乙醇在球磨机上以230rpm的转速进行充分研磨混合5h,将混合物放在热空气消毒箱内,在60℃下干燥3h。
(3)将干燥的混合物装入氧化铝坩埚,在90%N2+10%H2还原气氛下以1300℃恒温煅烧3h后自然降温至室温,粉碎研磨后得硫化物基质长余辉发光材料Sr0.98S:2%Yb2+
对所制备的硫化物基质长余辉发光材料Sr0.98S:2%Yb2+进行激发光谱和发射光谱的测试,所得结果见图1。图1中左侧曲线为激发光谱,右侧曲线为发射光谱;由图1左侧曲线可看出,硫化物基质长余辉发光材料Sr0.98S:2%Yb2+可以被波长为270nm和465nm的光激发;图1右侧曲线是样品在465nm波长光的激发下的发射谱,可见样品发出605nm的橙光。
实施例2,硫化物基质长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+
按照下面步骤制备长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+
(1)将纯度不小于99.99%的SrSO4和Yb2O3按照式Sr0.995S:0.5%Yb2+中Sr和Yb的化学计量比准确称量,并加入过量的硫磺,以保证硫源充足。
(2)将称好的原料放入球磨罐内,加入适量无水乙醇在球磨机上以230rpm的转速进行充分研磨混合5h,将混合物放在热空气消毒箱内,在60℃下干燥3h。
(3)将干燥的混合物装入氧化铝坩埚,在90%N2+10%H2还原气氛下以1300℃恒温煅烧3h后自然降温至室温,粉碎研磨后得硫化物基质长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+
采用汞灯(254nm波长)作为激发源照射所制备的硫化物基质长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+,长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+发橙光,所得发射谱与图1中的发射光谱相似,所得发光照片如图2(a)所示。待撤去汞灯,且长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+所发余辉消失后,再用1064nm激光器作为激励源照射长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+,长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Yb2+再次发橙光,所得照片如图2(b)所示,这也证明了本实施例所制备的样品在1064nm激光器激发下是陷阱发光。
实施例3,硫化物基质长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Eu2+
按照下面步骤制备长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Eu2+
(1)将纯度不小于99.99%的SrSO4和Eu2O3按照式Sr0.995S:0.5%Eu2+中Sr和Eu的化学计量比准确称量,并加入过量的硫磺,以保证硫源充足。
(2)将称好的原料放入球磨罐内,加入适量无水乙醇在球磨机上以230rpm的转速进行充分研磨混合5h,将混合物放在热空气消毒箱内,在60℃下干燥3h。
(3)将干燥的混合物装入氧化铝坩埚,在90%N2+10%H2还原气氛下以1300℃恒温煅烧3h后自然降温至室温,粉碎研磨后得硫化物基质长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Eu2+
对所制备的硫化物基质长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Eu2+进行激发光谱和发射光谱的测试,所得结果见图3。图3中左侧曲线为激发光谱,右侧曲线为发射光谱;由图3左侧曲线可看出,硫化物基质长余辉发光材料Sr0.995S:0.5%Eu2+可以被波长为290nm和475nm波长的光激发;图3右侧曲线是样品在475nm波长光激发下的发射谱,可见样品发出625nm的橙红光。本实施例所制备的样品在475nm波长光激发下的发光照片如图4(a)所示。撤去475nm光源的照射,且待样品所发余辉消失后,再用1064nm激光器作为激励源照射样品,样品再次发橙红光,发光照片如图4(b)所示。同样证明了本实施例所制备的样品在1064nm激光器激发下是陷阱发光。
实施例4,硫化物基质长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-
按照下面步骤制备长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-
(1)将纯度不小于99.99%的CaSO4、Yb2O3和NH4Cl按照式Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-中Ca、Yb和Cl的化学计量比准确称量,并加入过量的硫磺,以保证硫源充足。
(2)将称好的原料放入球磨罐内,加入适量无水乙醇在球磨机上以230rpm的转速进行充分研磨混合5h,将混合物放在热空气消毒箱内,在60℃下干燥3h。
(3)将干燥的混合物装入氧化铝坩埚,在90%N2+10%H2还原气氛下以1300℃恒温煅烧3h后自然降温至室温,粉碎研磨后得硫化物基质长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-
对所制备的长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-进行激发光谱和发射光谱的测试,所得结果见图5。由图5可看出,该材料的发射峰位于650nm左右,对应红光。
使所制备的长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-在254nm汞灯照射下发光,得到发光照片如图6(a)所示,待撤去汞灯,且样品余辉消失后,再用1064nm激光器照射样品,得到的发光照片如图6(b)所示。
再次使所制备的长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-在254nm汞灯照射下发光,得到发光照片如图7(a)所示,待撤去汞灯,且样品余辉消失后,再用1.5μm激光器照射样品,得到的发光照片如图7(b)所示。
由图6和图7可以看出,长余辉发光材料Ca0.97S:2%Yb2+,1%Cl-能够被紫外光激发产生红光,在撤去紫外光且余辉消失后,该样品还可被红外光激励并产生红光,即:本发明所提供的长余辉材料可以将红外光转换成红色的可见光。
实施例5,铝酸盐基质的长余辉材料Sr0.98Al2O4:1%Eu2+,1%Dy3+
按照下面步骤制备长余辉发光材料Sr0.98Al2O4:1%Eu2+,1%Dy3+
(1)将纯度不小于99.99%的SrCO3、Al2O3、Eu2O3和Dy2O3按照式Sr0.98Al2O4:1%Eu2+,1%Dy3+中Sr、Al、Eu和Dy的化学计量比准确称量。
(2)将称好的原料放入球磨罐内,加入适量无水乙醇在球磨机上以230rpm的转速进行充分研磨混合5h,将混合物放在热空气消毒箱内,在60℃下干燥3h。
(3)将干燥的混合物装入氧化铝坩埚,在90%N2+10%H2还原气氛下以1300℃恒温煅烧3h后自然降温至室温,粉碎研磨后得铝酸盐基质长余辉发光材料Sr0.98Al2O4:1%Eu2+,1%Dy3+
对所制备的长余辉发光材料Sr0.98Al2O4:1%Eu2+,1%Dy3+进行激发光谱和发射光谱的测试,所得结果见图8。图8中右侧的发射光谱是在370nm光的激发下产生的,所发射的光为绿光,所发射光的照片如图9(a)所示。撤去370nm的光源,且待样品余辉消失后,用1064nm激光器激发样品,得到样品所发绿光的照片如图9(b)所示。
实施例6,硅酸盐基质长余辉材料Sr1.99SiO4:1%Yb2+
按照下面步骤制备长余辉发光材料Sr1.99SiO4:1%Yb2+
(1)将纯度不小于99.99%的SrCO3、SiO2和Yb2O3按照式Sr1.99SiO4:1%Yb2+中Sr、Si和Yb的化学计量比准确称量。
(2)将称好的原料放入球磨罐内,加入适量无水乙醇在球磨机上以230rpm的转速进行充分研磨混合5h,将混合物放在热空气消毒箱内,在60℃下干燥3h。
(3)将干燥的混合物装入氧化铝坩埚,在90%N2+10%H2还原气氛下以1300℃恒温煅烧3h后自然降温至室温,粉碎研磨后得硅酸盐基质长余辉发光材料Sr1.99SiO4:1%Yb2+
对所制备的长余辉发光材料Sr1.99SiO4:1%Yb2+进行激发光谱和发射光谱的测试,所得结果见图10。图10中右侧的发射光谱是在365nm光的激发下产生的,所发射的光为黄光,所发射光的照片如图11(a)所示。撤去365nm的光源,且待样品余辉消失后,用1064nm激光器激发样品,得到样品所发黄光的照片如图11(b)所示。

Claims (8)

1.一种长余辉材料,其特征是,该长余辉材料被太阳光中波长为200nm~600nm的高能光激发后,部分高能光子被长余辉材料内的陷阱捕获;陷阱内束缚的电子在太阳光中波长为1μm~5μm的红外光的激励下被释放,产生可见光,实现对太阳光中红外光的吸收利用。
2.根据权利要求1所述的长余辉材料,其特征是,所述长余辉材料为硫化物基质的长余辉材料,其化学通式为:M(1-a-b-c)S:aRE2+,bN-,cLn3+;其中,M为Ma、Ca、Sr和Ba中的至少一种,RE为Yb或Eu,N为F、Cl或Br,Ln为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tn、Dy、Ho、Er、Tm、Yo和Lu中的至少一种;0.001≤a≤0.1,0≤b≤0.05,0≤c≤0.05。
3.根据权利要求1所述的长余辉材料,其特征是,所述长余辉材料为硫氧化物基质的长余辉材料,其化学通式为:M(2-a-b-c)O2S:aEu3+,bSi4+,cN2+;其中,M为Y和La中的至少一种,N为Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的至少一种;0.001≤a≤0.1,0≤b≤0.05,0≤c≤0.05。
4.根据权利要求1所述的长余辉材料,其特征是,所述长余辉材料为铝酸盐基质的长余辉材料,其化学通式为:M(1-a-b)AlxOy:aRE2+,bLn3+;其中,M为Ma、Ca、Sr和Ba中的至少一种,RE为Yb或Eu,Ln为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tn、Dy、Ho、Er、Tm、Yo和Lu中的至少一种;0.001≤a≤0.1,0≤b≤0.05;x为2、4或12,当x=2时,y=4;当x=4时,y=7;当x=12时,y=19。
5.根据权利要求1所述的长余辉材料,其特征是,所述长余辉材料为铝酸盐基质的长余辉材料,其化学通式为:M(4-a-b)Al14O25:aRE2+,bLn3+;其中,M为Ma、Ca、Sr和Ba中的至少一种,RE为Yb或Eu,Ln为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tn、Dy、Ho、Er、Tm、Yo和Lu中的至少一种;0.001≤a≤0.1,0≤b≤0.05。
6.根据权利要求1所述的长余辉材料,其特征是,所述长余辉材料为硅酸盐基质的长余辉材料,其化学通式为:aMO–bNO-cSiO2-dR:xEu2+,yLn3+;其中,M为Ca、Sr、Ba和Zn中的至少一种,N为Mg、Cd或Be,R为B2O3和P2O5中的至少一种,Ln为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tn、Dy、Ho、Er、Tm、Yo和Lu中的至少一种;0.6≤a≤6,0≤b≤5,1≤c≤9,0≤d≤0.7,0.00001≤x≤0.2,0≤y≤0.3。
7.一种权利要求1所述的长余辉材料的应用,其特征是,所述长余辉材料应用于太阳能电池、车膜或玻璃。
8.一种利用长余辉材料调节太阳光的方法,其特征是,包括如下步骤:
a、由太阳光中波长为200nm~600nm的高能光作为激发源激发权利要求1所述的长余辉材料;
b、长余辉材料被高能光激发后,其中一部分高能光子激发长余辉材料的发光中心使其产生可见光,另一部分高能光子被长余辉材料内的陷阱捕获;
c、由太阳光中波长为1μm~5μm的红外光作为激励源照射长余辉材料;
d、存储在长余辉材料陷阱内的电子在波长为1μm~5μm的红外光的激励下被释放;
e、被释放的电子被长余辉材料的发光中心俘获,产生可见光,从而实现将太阳光中红外光转换为可见光的目的,实现对太阳光的调节作用。
CN201610307407.8A 2016-05-10 2016-05-10 一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法 Active CN105925261B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610307407.8A CN105925261B (zh) 2016-05-10 2016-05-10 一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610307407.8A CN105925261B (zh) 2016-05-10 2016-05-10 一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105925261A true CN105925261A (zh) 2016-09-07
CN105925261B CN105925261B (zh) 2018-11-27

Family

ID=56834440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610307407.8A Active CN105925261B (zh) 2016-05-10 2016-05-10 一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105925261B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1253163A (zh) * 1999-12-17 2000-05-17 冶金工业部钢铁研究总院 一种长余辉材料
CN1264727A (zh) * 1999-02-25 2000-08-30 北京清华永昌化工有限公司 一种长余辉蓝色荧光体
CN1560189A (zh) * 2004-02-26 2005-01-05 北京交通大学 一种长余辉荧光粉及其制备方法
CN1560188A (zh) * 2004-01-16 2005-01-05 北京有色金属研究总院 一种高亮度铝酸盐长时发光材料及其制备方法
CN101320756A (zh) * 2007-12-28 2008-12-10 徐耀平 增加太阳能光伏电池光电转化率的透明薄膜的制备
CN103194228A (zh) * 2013-03-28 2013-07-10 华南理工大学 用于生物成像的具有光激励特性的长余辉发光材料及制备方法、应用
CN103333685A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 河北大学 一种Yb2+掺杂的新型长余辉发光材料及其制备方法
CN103710027A (zh) * 2013-11-27 2014-04-09 华南理工大学 具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料及其制备方法和应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1264727A (zh) * 1999-02-25 2000-08-30 北京清华永昌化工有限公司 一种长余辉蓝色荧光体
CN1253163A (zh) * 1999-12-17 2000-05-17 冶金工业部钢铁研究总院 一种长余辉材料
CN1560188A (zh) * 2004-01-16 2005-01-05 北京有色金属研究总院 一种高亮度铝酸盐长时发光材料及其制备方法
CN1560189A (zh) * 2004-02-26 2005-01-05 北京交通大学 一种长余辉荧光粉及其制备方法
CN101320756A (zh) * 2007-12-28 2008-12-10 徐耀平 增加太阳能光伏电池光电转化率的透明薄膜的制备
CN103194228A (zh) * 2013-03-28 2013-07-10 华南理工大学 用于生物成像的具有光激励特性的长余辉发光材料及制备方法、应用
CN103333685A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 河北大学 一种Yb2+掺杂的新型长余辉发光材料及其制备方法
CN103710027A (zh) * 2013-11-27 2014-04-09 华南理工大学 具有光激励荧光的近红外长余辉发光材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. N. YERPUDE ET AL.: "Combustion synthesis of blue-emitting submicron CaAl4O7:Eu2+, Dy3+ persistence phosphor", 《LUMINESCENCE》 *
D.S. KSHATRI ET AL.: "Characterization and optical properties of Dy3+ doped nanocrystalline SrAl2O4: Eu2+ phosphor", 《JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS》 *
SUN JIAYUE ET AL.: "Effect of trivalent rare earth ions doping on the fluorescence properties of electron trapping materials SrS:Eu2+", 《JOURNAL OF RARE EARTHS》 *
苏献园: "新型稀土离子掺杂发光材料的制备与研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105925261B (zh) 2018-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liang et al. Extending the applications for lanthanide ions: efficient emitters in short-wave infrared persistent luminescence
Sun et al. Long lasting yellow phosphorescence and photostimulated luminescence in Sr3SiO5: Eu2+ and Sr3SiO5: Eu2+, Dy3+ phosphors
CN110257064B (zh) 铬离子掺杂的锗硅酸盐近红外长余辉发光材料及其制备方法
Yadav et al. Down shifting and quantum cutting from Eu 3+, Yb 3+ co-doped Ca 12 Al 14 O 33 phosphor: a dual mode emitting material
Zhang et al. Reddish orange long lasting phosphorescence of Sm3+ in Sr2ZnSi2O7: Sm3+ phosphors
Giri et al. SrAl 4 O 7: Tm 3+/Yb 3+ nanocrystalline blue phosphor: structural, thermal and optical properties
Kadam et al. Eu (iii), Tb (iii) activated/co-activated K 2 NaAlF 6 host array: simultaneous approach for improving photovoltaic efficiency and tricolour emission
JP2020510706A (ja) 窒化物発光材料およびそれを含む発光装置
Huang et al. High charge carrier storage capacity and wide range X-rays to infrared photon sensing in LiLuGeO 4: Bi 3+, Ln 3+(Ln= Pr, Tb, or Dy) for anti-counterfeiting and information storage applications
Parauha et al. Enhancement of photoluminescence and tunable properties for Ce3+, Eu2+ activated Na2CaSiO4 downconversion phosphor: A novel approach towards spectral conversion
Yerojwar et al. Synthesis and Photoluminescence (PL) properties of red emitting Sr4Al14O25: Eu3+ and Sr4Al14O25: Sm3+ phosphors for near UV based w-LEDs
Jiayue et al. Effect of trivalent rare earth ions doping on the fluorescence properties of electron trapping materials SrS: Eu2+
KR102484955B1 (ko) 하향변환 나노형광체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 발광형 태양광 집광 장치
CN104673314B (zh) 一种钒酸盐基下转换发光材料及其制备方法
CN103756679B (zh) 一种可被宽谱非相干光激发的上转换材料及其制备方法
CN100567452C (zh) 一种红外量子剪裁材料及其制备方法与应用
Liepina et al. The luminescent properties of persistent strontium aluminate phosphor prepared by solar induced solid state synthesis
CN105925261A (zh) 一种长余辉材料、其应用及利用其调节太阳光的方法
Yan et al. The effects of Mn2+ doping on the luminescence properties of 12CaO· 7Al2O3: Eu2+ nanocrystal phosphor
CN103757700A (zh) 一种用于太阳光谱调制的Tb3+/Yb3+双掺杂氟化镥锂单晶体及其制备方法
Dobrowolska et al. Synthesis optimization and charge carrier transfer mechanism in LiLuSiO4: Ce, Tm storage phosphor
CN110713833A (zh) 一种稀土掺杂上转换发光材料及其制备方法
Sahu et al. Investigation of photoluminescence and thermoluminescence properties of UV& γ irradiated Li4SrCa (SiO4) 2: Dy3+ phosphor
Hussain et al. Introduction to phosphors and luminescence
CN116285962B (zh) 一种Eu2+激活的含氯硅酸盐长余辉材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant