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。