稀土掺杂的碲酸盐玻璃的制备与光学性能研究

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1、分类号密级重庆邮电大学硕士学位论文论文题目稀土掺杂的碲酸盐玻璃的制备与光学性能研究英文题目Preparationandopticalpropertiesofrareearthdopedtelluriteglasssystem硕士研究生王亡刖学科专业理论物理答辩委员会主席盘垡聱2013年05月10日掣重庆邮电大学硕士论文摘要稀土发光材料由于其显著的优势活跃于光电材料的前列，成为各个发展尖端技术领域中常用的特殊材料，尤其在近红外波段的发光更是存在潜在的巨大市场。而掺稀土离子的下转换发光材料可以通过调制太阳光谱，降低硅太阳能电池的

2、热损耗，最终达到提高能量转化效率的宏观目标。本文对Pr3+一Yb3+和Tb”．Yb"共掺碲酸盐氧化物玻璃中可见和近红外区域的发光特性、能量传递、荧光寿命以及卜转换机理做了系统研究，为该材料在提高硅太阳电池转换效率的应用上作了良好的应用探索和理论研究。首先我们选择了具有较高的稳定性、机械强度、稀土离子溶解度，简单的制各工艺，相对较低的声子能量等优点的碲酸盐作为摹质，利用高温固相法制备了pr3+_yb计和Tb”一Y护+两个共掺碲酸盐氧化物玻璃微晶体系。通过荧光光谱，荧光衰减曲线等手段证明了该碲酸盐氧化物玻璃中存在着有效的量子剪裁

3、效应。通过改变Yb”离

4、了浓度，研究了不同掺杂浓度条件下整个体系的总的量子效率以及不同体系中不同的能量传递机理。由以上研究得到，伴随着Yb”掺杂浓度的增加，系统中离子之间的能量传递效率也明显加大。在Pr3十．Yb”离子共掺体系中，当Yb”掺杂浓度从O依次增加到5rn01％时，P一+离子的3Po(647nm)能级寿命变短，由9．2Its下降到5．7us，相对应的能鼍效率也相应提高，总的量子效率由100％提高到136。7％。在Tb"．YbH共掺体系中，随着Yb弘掺杂浓度从0依次增加到15m01％时，Tb”离子的3D。(542nm

5、)能级寿命也变短，由4．35ms下降到0．89ms，而相应的总的量子效率由100％提高到180．1％。关键词：稀上离子，碲酸盐玻璃，能量传递，量子剪裁，量子效率重庆邮电大学硕士论文摘要AbstractBecauseof1tsobviousadvantagesintheforefrontofphotoelectricmaterial．therareearthluminescentmaterialsareaspecialmaterialcommonlyusedintheeachdevelopmentofcutting—edget

6、echnologyfield，especiallythereisahugepotentialmarketinlightemittinginfraredregion．AndtheDown—conversionmaterialsdopedwithrareearthionsCanmodulatethesolarspectrum，reducingtheheat10SSofthesiliconsolarcell，ultimatelytoimprovetheenergyconversionefficiency．Thisworkismai

7、nlyabouttheluminescentpropertiesofthePr3十一Yb3+andTb3+_yb3+CO．dopedtellufiteoxideglassinthevisibleandnearinfraredregion，theenergytransfer,fluorescencelifetimeandtheconversionmechanismofthesystem．Thusitmadeagoodtheorypavethewayforthematerialintheapplicationsthatimpro

8、vetheconversionefficiencvofsiliconsolarcells．Firstofall，wechosethecomponentof50Te02．30ZnO一20Na20telluriteglassasthematrix，ithastheadvantageofwidetransmissionrange，stabilityandstrongermechanicalstrength，relativelylowerphononenergyandsimplepreparationprocess．Thepr3+_

9、yb3+andTb3+_yb3+dopedtelluriteoxideglassceramicswerepreparedbyhightemperaturesolid—statemethod．WeemployPLspectraanddecaycurvetoprovetheexistenceo