Yb^(3+)-Ho^(3+)-F-共掺杂TiO_2纳米晶的上转换发光性能及其在染料敏化太阳能电池中的应用

采用溶胶-水热法制备了Yb^(3+)-Ho^(3+)-F-共掺杂的TiO_2(简写为UC-F-TiO_2)纳米粉末。通过XRD,TEM,拉曼光谱,XPS和发光光谱,研究了Yb^(3+)掺杂浓度对UC-F-TiO_2纳米粉末的结构、形貌和上转换发光性能的影响规律。结果表明:UC-F-TiO_2纳米粉末颗粒的大小约20 nm,由金红石和锐钛矿两种结构混合组成,且随着Yb^(3+)掺杂浓度的增加,金红石结构的TiO_2所占比例增加;在980 nm激光激发下,UC-F-TiO_2发射出中心在543 nm、647 nm和751 nm处的三个发光带。研究了基于UC-F-TiO_2和纯TiO_2纳米多孔薄膜光阳极的染料敏化电池的光伏性能。结果表明:与纯TiO_2制备的电池相比,将UC-F-TiO_2应用于染料敏化电池,电池的光电转换效率提高了29.7%。