上转换发光材料La（OH）₃∶Er³⁺/Yb³⁺的制备及在染料敏化太阳能电池中的应用

吴亚丹^1,2，胡圳^1,2，赵丽^1,2，王世敏^1,2，董兵海^1,2，王二静^1,2，郭海永^1,2

1. 有机化工新材料湖北省协同创新中心2. 湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室

摘 要：针对N719染料仅可吸收可见光这一局限,本研究旨在通过引入上转换发光材料并将其应用于染料敏化太阳能电池的光阳极来拓宽光谱吸收范围,提高光的捕获率,进而达到提高电池光电转换效率的目的。首先,采用水热合成法以不同pH值的先驱体溶液,成功制备了Yb³⁺/Er³⁺双掺杂La（OH）₃粉末,然后将适量合成的稀土发光粉掺入TiO₂纳米浆料中,采用刮涂法成膜制备光阳极,并将其组装成染料敏化太阳能电池。研究结果表明,稀土发光粉的加入拓宽了光谱吸收范围,在其掺杂量达到3%时,电池的短路电流密度Jsc提高到17.72mA·cm-2,最终获得了8.3%的光电转换效率。

关键词：上转换发光材料;稀土;染料敏化太阳能电池;光阳极;光电转换效率;