华侨大学吴季怀课题组使用下转换材料提高染料敏化电池效率

08 07月 2013

2013-07-08 15:47

华侨大学环境友好功能材料教育部工程研究中心吴季怀课题组日前宣布了在染料敏华电池方面的进展，该研究组将掺杂稀土氟化物(YF3:Eu3+)引入染料敏化电池的光阳极，利用掺杂稀土化物的下转换和掺杂效应双功能，提高了电池的光电转化效率。该成果发表在《Nature》子刊《Scientific Reports》2013年第3卷上

下转换指通过发光转换材料将高能光子转换成多个能量较低光子的过程，通过将紫外光子转换至可见光，可以提高太阳能电池的光谱响应宽度。华侨大学的研究利用掺杂稀土离子的下转换发光，将电池的吸收波段从可见光区拓展到紫外红外区域，可提高电池的光捕获和光电流。此外，该研究还发现通过稀土离子的掺杂效应，可提高电池光阳极的费米能级，提高电池的光电压，从而提高电池的光电转化效率。但论文中并未给出量子效率，作为光谱响应拓宽的直接证据。

与未掺杂体系比较，掺YF3:Eu3+电池的光电转化效率提高了35%，达到7.74%。该项研究得到了国家自然科学基金重大研究计划和重点项目(No. 90922028，U1205112)的支持。