[发明专利]用于调制太阳光谱的金纳米棒垂直阵列-上转换材料纳米复合薄膜及其制备方法在审
| 申请号： | 202010724390.2 | 申请日： | 2020-07-24 |
| 公开（公告）号： | CN111848997A | 公开（公告）日： | 2020-10-30 |
| 发明（设计）人： | 林林;戴琼花;郑志强;冯卓宏;王哲哲 | 申请（专利权）人： | 福建师范大学 |
| 主分类号： | C08J5/18 | 分类号： | C08J5/18;C08L33/12;C08K7/00;C08K3/08;C08K3/16;C09K11/85;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00;H01L31/055 |
| 代理公司： | 福州君诚知识产权代理有限公司 35211 | 代理人： | 林月萍 |
| 地址： | 350108 福建省福州*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 用于 调制 太阳 光谱 纳米 垂直 阵列 转换 材料 复合 薄膜 及其 制备 方法 | ||
本发明公开了用于调制太阳光谱的金纳米棒垂直阵列‑上转换材料纳米复合薄膜及其制备方法。所述方法是使用液滴挥发诱导自组装法在硅衬底上制得金纳米棒垂直阵列，再在此阵列上制得金纳米棒垂直阵列‑上转换稀土纳米颗粒（NaYF4:Er3+,Yb3+@NaYF4）的纳米复合薄膜。将本发明的纳米复合薄膜做成光转换层放置在太阳能电池上，可以将太阳能电池响应差的低能光子转换为与太阳能电池频率匹配的高能光子，其转换效率较高，可显著提高太阳能电池的光电转换效率。
技术领域
本发明涉及复合纳米材料技术领域，具体涉及用于调制太阳光谱的金纳米棒垂直阵列-上转换材料纳米复合薄膜及其制备方法。
背景技术
上转换是指将两个或两个以上的低能光子转换为一个高能光子。利用上转换稀土材料做成的光转换层放置在太阳能电池上，可以将太阳能电池低效吸收的近红外光谱转换为可被太阳能电池高效吸收的紫外光和部分可见光，有效提高太阳能电池的光电转换效率。然而，传统的上转换稀土材料作为光转换层的发光强度较弱、难以实用化。
发明内容
本发明的目的在于解决传统上转换稀土材料作为光转换层存在的发光强度较弱、难以实用化的问题，提供一种用于调制太阳光谱的金纳米棒垂直阵列-上转换材料纳米复合薄膜及其制备方法，所述纳米复合薄膜为金纳米棒垂直阵列- NaYF4:Er3+,Yb3+@NaYF4纳米复合薄膜。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
用于调制太阳光谱的金纳米棒垂直阵列-上转换材料纳米复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
A：制备NaYF4:Er3+,Yb3+纳米颗粒
A-1：按摩尔计量比称取总量为2 mmol的RECl3•6H2O，RE = Y/Er/Yb，并加入12 mL油酸和30 mL1-十八烯，对混合溶液抽真空并加热到125-135 ℃，保持40-45 min后自然降到室温，得到溶液A；
A-2：称量0.2000 g NaOH和0.2963 g NH4F，并溶解在甲醇中，将混合的甲醇溶液逐滴加入到溶液A中，室温搅拌30-40 min，在氩气气氛下升温到62-63 ℃蒸馏出甲醇，之后升温到300-320 ℃，维持1-1.2小时后降至室温，得到溶液B；
A-3：将溶液B离心，并将离心后获得的颗粒超声清洗，得到NaYF4:Er3+,Yb3+纳米颗粒，最后分散在环己烷中；
B：制备NaYF4:Er3+,Yb3+@NaYF4纳米颗粒
B-1：称取2 mmol的YCl3•6H2O，并加入12 mL油酸和30 mL1-十八烯，对混合溶液抽真空并加热到125-135 ℃，保持40-45 min后自然降到室温，得到溶液C；
B-2：将步骤A-3获得的NaYF4:Er3+,Yb3+纳米颗粒逐滴加入到溶液C中，室温搅拌30-40min，在氩气气氛下升温到62-63 ℃蒸馏出甲醇，之后升温到300-320 ℃，维持40-50 min后降至室温，得到溶液D；
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