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本发明公开了一种近红外发光材料及其制备方法,近红外发光材料的结构式为:M’3M1‑x‑y(BO3)3:xCe3+, yRE3+;M’为Ba、Sr中的一种或多种,M为Y、Gd中的一种或多种,RE为Yb、Pr中的一种或多种;x和y是掺入的稀土离子掺杂摩尔量,0.005≤x≤0.05,0.005≤y≤0.30。本发明采用的方法操作简单,制备周期短,对环境无污染。所述制备方法包括:将B源化合物、Ce源化合物与含M’的化合物、含M的化合物、含RE的化合物混合研磨均匀后,在还原气氛中进行煅烧,冷却到室温后研磨成粉。本发明近红外发光材料在200‑400nm有很宽的激发光谱,利用能量传递过程产生与硅的禁带宽度相匹配的位于900‑1100nm的近红外光,可作为硅太阳能电池用的光谱转换材料。
The invention discloses a near-infrared luminescent material and a preparation method thereof. The structural formula of the near-infrared luminescent material is M '3M1-x-y (BO3) 3 : xCe3 +, yRE3 +; M 'is one or more of Ba and Sr, M is one or more of Y and Gd, RE is one or more of Yb and Pr; X and y are doped molar amounts of doped rare earth ions, 0.005 = x = 0.05 and 0.005 = y = 0.30. The method adopted by the invention has the advantages of simple operation, short preparation period and no pollution to the environment. The preparation method comprises the following steps of : uniformly mixing and grinding a B source compound, a Ce source compound, an M '-containing compound, an M-containing compound and an RE-containing compound; calcining in a reducing atmosphere; and cooling to room temperature and grinding into powder. The near-infrared luminescent material disclosed by the invention has a wide excitation spectrum at 200-400nm, and can be used as a spectrum conversion material for a silicon solar cell by utilizing near-infrared light which is matched with the forbidden band width of silicon and is positioned at 900-1100nm and is generated in an energy transfer process. The near-infrared luminescent material disclosed by the invention can be used as a spectrum conversion material for the silicon solar cell.
| 材料制品 | 其它材料 | 光谱转换材料;近红外发光材料 |
| 电力动力 | 电池 | 硅太阳能电池 |
| 技术功效句 | 提升其光电转换效率; 对环境无污染; 而且成本低廉; 2、本发明近红外发光材料的制备方法简单; 不会损害人体; 易于操作 |
| 技术功效短语 | 提升转换效率; 无污染; 成本; 制备方法简单; 不会损害人体; 操作 |
| 技术功效1级 | 效率; 污染; 成本; 复杂性; 人体; 可操作性 |
| 技术功效2级 | 效率提高; 污染避免; 成本降低; 复杂性降低; 人体避免; 可操作性 |
| 技术功效3级 | 转换效率提高; 污染避免; 成本降低; 制备方法复杂性降低; 损害人体避免; 可操作性 |
| 技术功效TRIZ参数 | 39-生产率;31-物质产生的有害因素;36-系统的复杂性;33-操作流程的方便性; |
| 主分类号 |
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| IPC分类号 | |
| CPC分类号 |
| 代理机构 | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 |
| 代理人 | 王艾华 |
| 申请语言 | 汉语 |
| 审查员 | 杜星汝 |
1.一种近红外发光材料,其特征在于,所述近红外发光材料的结构式为: M’3M1 x y(BO ) :xCe3+, yRE3+3 3 ;其中:M’为Ba、Sr中的一种,M为Y、Gd中的一种,RE为Pr;x和‑ ‑y是掺入的稀土离子掺杂摩尔量,0.005≤x≤0.05,0.005≤y≤0.30。
2.根据权利要求1所述的近红外发光材料,其特征在于,所述近红外发光材料为:
Ba3Y0.985Ce0.01Pr0.005(BO3)3。
3.一种权利要求1所述的近红外发光材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将B源化合物、Ce源化合物与含M’的化合物、含M的化合物、含RE的化合物混合研磨均匀后,在还原气氛中进行煅烧,冷却到室温后研磨成粉;
其中:M’为Ba、Sr中的一种,M为Y、Gd中的一种,RE为Pr。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述Ce源化合物选自Ce的氧化物,Ce的碳酸盐,Ce的硝酸盐,Ce的草酸盐和Ce的醋酸盐中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述M’源化合物选自M’的碳酸盐和M’的硝酸盐中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述B源化合物为H3BO3。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述煅烧的温度为800~1000℃,时长为3~7h。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述的还原气氛为一氧化碳或炭或体积比为95%:5%的氮气与氢气。
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