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含Eu3?配合物的大面积发光下转换层用于晶体硅太阳能电池
摘要： 太阳光（AM1.5G）光谱与晶体硅（c-Si）太阳能电池的光谱失配是限制光伏器件转换效率的关键因素之一。作为有效解决方案，发光下转换（LDS）技术通过将高能光子转换至可见光波段来提升电池的短波响应，是改善电池性能的重要途径。本研究采用溶液浇铸法成功制备了大尺寸（17×17 cm2）三元铕（Eu3?）配合物/聚乙烯醇（PVA）发光薄膜，并将其开发为有效LDS层，用于提升大活性面积（235 cm2）c-Si太阳能电池的光电转换效率。这种自支撑LDS层兼具柔韧性、透明性且易于贴合于电池组件表面。相比未涂层电池，涂覆LDS层的器件因层内高发光量子产率的Eu3?配合物作用，外量子效率（EQE）提升约15%。结果表明，嵌入Eu3?配合物的大面积发光薄膜是提升大尺寸光伏器件转换效率的通用有效策略，在LDS材料应用领域具有重要潜力。
关键词： 铕离子配合物、发光下转换、光电转换效率、晶体硅太阳能电池、大面积发光薄膜
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过应用含铕掺杂及镱/铒掺杂荧光粉的光谱转换层提升砷化镓单结太阳能电池的光伏性能
摘要： 在本研究中，我们分别采用掺铕（Eu）荧光粉、掺镱/铒（Yb/Er）荧光粉以及两者的复合光谱转换层来提升砷化镓单结太阳能电池的光伏性能。通过旋涂法制备转换层，所有荧光粉总浓度均为3 wt%。采用能量色散X射线光谱分析荧光粉化学成分，并通过光致发光测量确认其荧光发射特性。在405 nm激光二极管激发下，观察到掺铕荧光粉产生479-557 nm波段的绿色下转换（LDS）发射；在980 nm激发下，掺镱/铒荧光粉呈现647-672 nm波段的红色上转换（UC）发射。通过AM 1.5G模拟条件下的光学反射率、外量子效率及光伏电流电压特性对光谱转换层进行表征。结果表明：掺铕与掺镱/铒复合荧光粉电池的转换效率（23.84%）最高，其次依次为纯掺镱/铒荧光粉电池（23.72%）、纯掺铕荧光粉电池（23.19%）及无荧光粉电池（22.91%）。
关键词： 掺镱/铒(Yb/Er掺杂)、掺铕(Eu掺杂)、上转换、荧光粉、砷化镓太阳能电池、发光下转换
更新于2025-09-16 10:30:52
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量子点-二氧化硅复合材料作为有机光伏器件发光下转换层中的高效光谱转换器
摘要： 我们开发了一种梯度量子点（QD）@聚乙烯吡咯烷酮（PVP）-二氧化硅复合材料作为光谱转换器，用于提升有机光伏（OPV）器件中光活性层的光捕获效率。通过简单溶胶-凝胶法制备的该光谱转换器作为发光下转换（LDS）层，可吸收紫外光并发射可见光。LDS层再发射的光能落在OPV器件中P3HT光活性给体材料的吸收范围内。我们研究了QD@PVP浓度和LDS层厚度对光捕获能力的影响。与原始OPV器件相比，带有LDS层的OPV器件因入射光透射率提高和光捕获增强，其功率转换效率（PCE）从3.38%提升至3.68%。
关键词： 光谱转换器、有机光伏器件、二氧化硅复合材料、量子点、发光下转换
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过优化盖板玻璃的荧光下转换提升太阳能电池效率
摘要： 本研究提出了一种通过发光下转换机制提高太阳能电池效率的新方法。采用多功能场辅助固态离子扩散技术，在不同实验条件下将金金属离子扩散至商用钠钙硅酸盐玻璃中。部分样品经纳秒激光辐照，使扩散离子聚集成二聚体和三聚体以增强其发光特性。通过傅里叶变换红外光谱分析了玻璃基质的结构改性情况，并分别进行光学吸收与发光测量来验证纳米团簇的共振等离子体吸收特性及样品作为发光下转换材料的适用性。在紫外激发波长（260和340 nm）下，掺杂样品相比未掺杂样品实现了太阳光谱的下转换。此外，与未辐照样品相比，纳秒激光辐照显著提升了掺杂样品的发光强度。通过测量覆盖处理盖板玻璃的硅太阳能电池在太阳模拟器照射下的输出功率，测试了这些样品的实际性能。最后采用维氏显微压痕法证实离子扩散同时提高了玻璃硬度。
关键词： 维氏硬度、离子扩散、功率转换效率、太阳能电池盖板玻璃、发光下转换、纳秒激光辐照
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用原位制备的钙钛矿量子点作为发光下转换材料提升硅太阳能电池效率
摘要： 发光下转换（LDS）层集成已被证明是改善太阳能电池（SCs）紫外-蓝光波段响应差并提高功率转换效率（PCE）的有效方法。通过采用原位制备的CH3NH3PbBr3（CH3NH3 = 甲铵，MAPbBr3）量子点/聚丙烯腈（PAN）复合薄膜作为LDS层，我们观察到硅基太阳能电池的外量子效率（EQE）显著提升，主要体现在紫外-蓝光区域。经理论计算其本征LDS效率（ηLDS）高达72%，与未添加LDS层的电池相比，集成该层的硅基太阳能电池实现了1%的绝对PCE增益。这种工艺简便且成本低廉的方案，为提升硅基太阳能电池的光伏性能提供了实用途径。
关键词： 发光下转换、量子点、复合薄膜、硅太阳能电池、钙钛矿
更新于2025-09-11 14:15:04