基于CsPbBr_(3)纳米晶掺杂硫醇-烯聚合物的荧光太阳集光器制备及集光性能

荧光太阳集光器在光伏建筑一体化方面的潜在应用受到了广泛关注。本文采用CsPbBr_(3)纳米晶作为集光器的发光中心,采用硫醇-烯聚合物作为集光器的透明光波导基质。通过荧光发射谱、吸收谱以及荧光寿命谱等对集光性能进行研究,发现将CsPbBr_(3)纳米晶掺入硫醇-烯聚合物后,发光峰位蓝移了11 nm、半高宽展宽了20.4 nm,这可归因于硫醇-烯聚合物基质的介电约束效应。同时,硫醇-烯聚合物基质大幅提高了CsPbBr_(3)纳米晶的发光稳定性。当CsPbBr_(3)纳米晶在硫醇-烯聚合物基质中的掺杂浓度为5.6%时,荧光太阳集光器的集光效率可达8.9%。采用商用的多晶硅太阳能电池耦合在荧光太阳集光器的边缘,在标准AM1.5的太阳光照条件下,器件开路电压为0.47 V,短路电流密度为7.14 mA/cm ^(2),填充因子为24.01%,光电转换效率为2.30%。

硫醇-烯交联增强碳量子点发光效率机理研究

通过溶剂热反应法制备了N和O含量不同的碳量子点(CQDs)溶液,利用“点击”化学反应将CQDs与非计量硫醇-烯(OSTE)聚合物交联固化,形成CQDs/OSTE复合材料。固化后,O-CQDs的荧光量子产率从液态下的2.6%提高到16.5%,增大倍数约为6倍;N,O-CQDs的荧光量子产率从液态下的4.5%提高到17.6%,增大倍数约为4倍。通过微结构和光学特性分析,我们认为交联固化后与氧相关的非辐射复合中心减少、非辐射跃迁过程抑制以及N和S的协同效应是提高CQDs材料发光效率的主要原因。本文的研究成果有望为CQDs的固态转化、表面功能化以及荧光增强提供一种有效、便捷的方法,从而促进CQDs在发光二极管、激光器和发光太阳能聚光器等领域的应用。