LaVO4:Dy3+发光薄膜的制备及性质研究

摘要

发光薄膜具有良好的光学性质，在阴极射线管、平板显示器、场发射管、通讯设备以及发光太阳能聚光器中毫无疑问的具有很大的潜在应用价值。因此在各国发光薄膜都已经得到了广泛的研究。LaVO4：Dy3+薄膜具有良好的发光强度、可见光可透过性以及紫外吸收特性，应用到染料敏化太阳能电池中，可以提高电池的寿命以及效率。
　　 本论文中，作者对与Dy3+掺杂的LaVO4发光薄膜做了系统的研究。使用红外光谱(FTIR)和荧光光谱(PL)研究其结构和光学性质，并对发光机理给出详细的解释。所研究的LaVO4：Dy3+发光薄膜获得的实验结果对发光薄膜的研究和应用均具有一定的意义。
　　 本论文总共分为六章，每一章的主要内容概括如下：
　　 在第一章中，对发光薄膜的应用背景以及国内外对发光薄膜的研究进展做了简要的介绍，特别介绍了发光薄膜在提高太阳能电池效率这一块的应用，同时简要介绍了本文的选题依据和主要的研究工作。
　　 在第二章中，详细介绍了溶胶凝胶方法制备薄膜的技术及其原理，详细叙述了溶胶凝胶方法制备LaVO4：Dy3+薄膜的实验条件和实验过程，详细概括了LaVO4：Dy3+发光薄膜的表征手法，并列出了每个表征手法所用的实验仪器及其原理，同时给出了这些实验仪器的技术指标及其相关测试条件。
　　 在第三章中，研究了前驱体溶液中柠檬酸与金属阳离子的比对LaVO4：Dy3+发光薄膜的形貌和光学性质的影响。发现柠檬酸与金属阳离子的比对薄膜的红外光谱和透射光谱没有太大影响，但是对薄膜的形貌和发射光强度有着比较大的影响，并且当柠檬与金属阳离子的比为2:1时，所得的薄膜具有最均匀的表面形貌和最强的发射光强度。
　　 在第四章中，研究了分别添加PVA和PEG时，前驱体溶液浓度对LaVO4：Dy3+发光薄膜的红外谱、形貌和光学性质的影响。发现在添加PVA时，当溶液的浓度为0.2mol/L时，可以得到均匀并且表面平整的薄膜；而在添加PEG时，发现随着溶液浓度的提高，薄膜透射率变化不大，组成薄膜的颗粒间距越来越小，逐步形成连续的薄膜，并且发射光强度越来越大。
　　 在第五章中，研究了当前躯体溶液浓度相同时，前驱体溶液中PEG的浓度对LaVO4：Dy3+发光薄膜的红外谱、形貌和光学性质的影响。发现随着PEG浓度的增加，薄膜表面由不均匀到均匀，然后又不均匀，并且当PEG的浓度为0.12g/ml时，薄膜的表面形貌最好。薄膜的发射光强度随着PEG浓度的增加先增加后减少，并且当PEG的浓度为0.12g/ml时，薄膜的发射光强度最大。
　　 第六章对全文做了总结并对未来研究提出展望。