《一种掺铕碱土金属锆酸盐荧光粉与二氧化钛纳米管复合材料的合成方法》

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太阳能电池根据所用材料的不同,可分为硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、有机太阳能电池和纳米晶太阳能电池等五种,其中以硅太阳能电池的发展最为成熟,在应用中居主导地位。而纳米晶太阳能电池作为一种基于半导体纳米材料而发展起来新型的太阳能电池,具有转换效率高、成本低、制作工艺简单等优点,成为近年来研究的热门领域。TiO<,2>由于具有高效能、低成本、化学稳定性和光稳定性好等优点而成为有效利用太阳能的首选材料。纳米晶TiO<,2>薄膜中的纳米颗粒相互聚集呈无序状态,使得光致电荷不能得到快速有效的分离和传导、电子重新复合的几率增大,限制了染料敏化TiO<,2>薄膜电池光电转换效率的进一步提高。而高度有序的TiO<,2>纳米管阵列结构相对于TiO<,2>纳米晶薄膜而言,不仅具有更大的比表面积,而且管状结构也是传导光致电荷的有效通道,对太阳能电池光电转换效率的提高具有十分重要的意义。同时,稀土元素具有特殊的电子构型,可以作为电子俘获剂,降低电子-空穴对的复合几率。而且不同的稀土离子在可见光区和近红外区有不同的吸收特性,能更有效地利用太阳能,提高太阳能电池的光电转换效率。该发明公开了一种掺铕碱土金属锆酸盐荧光粉与二氧化钛纳米管复合材料的合成方法,以碱土金属碳酸盐、ZrO<,2>和Eu<,2>O<,3>作原料,用高温固相法合成AZrO<,3>:Eu<'3+>(A = Ca,Sr,Ba)红色荧光粉;以钛片为原料,用电化学阳极氧化法合成TiO<,2>纳米管阵列薄膜;将红色荧光粉与TiO<,2>纳米管阵列薄膜结合制备复合材料。采用该发明制备的复合材料光电转换效率高、对可见光的利用率大、制备工艺简单、安全。

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