Tm3＋／Yb3＋：LiYF4单晶的高效近红外量子剪裁及其在光伏电池中的应用

摘要

采用改进的坩埚下降法成功地生长了Tm／Yb共掺氟化钇锂单晶．该单晶体具有每吸收一个蓝色光子并能发射出2个1000nm近红外光子的下转换发光效应．测定了样品的激发光谱、发射光谱和荧光衰减曲线．在465nm蓝光激发下观察到由Yb3＋：0F5，2→2F7／2能级跃迁所致的960~1050nm波段的发射带，此发光带源于Tm3＋对yb3＋离子的能量下转换过程．应用Inokuti—Hirayama模型，研究了晶体的能量转换过程，结果表明Tm3＋向Yb3＋的能量传递是一个电偶极子相互作用机制过程．当Tm3＋与Yb3＋离子的掺杂浓度为0．49mol％与5．99mol％时，单晶的量子剪裁效率达到最大值167．5％．