[发明专利]一种双激发双发射荧光粉及其制备方法和应用方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，是一种双激发双发射荧光粉及其制备方法和应用方法。荧光粉的激发光谱位于紫外光和绿光区，发射光谱位于蓝光和红光区。

背景技术

太阳每年向地球辐射约3×10²⁴J的能量，是地球每年消耗能量的1万倍。在化石能源日渐衰竭和使用化石能源加剧环境污染的形势下，丰富而环境友好的太阳能越来越受到人们的重视。

光伏发电是利用太阳能的主要方式之一。多晶硅薄膜太阳能电池中的Si晶片对波长小于500nm和大于850nm的光响应程度很低，这部分太阳光不能被Si晶片吸收利用，所以Si基薄膜太阳能电池光电转换效率较低。提高Si基薄膜太阳能电池光电转换效率的一种重要方式是：将下转换荧光粉掺入透明的EVA封装胶膜中，制备成转光胶膜，敷在Si晶片上；当太阳光照射到转光胶膜上，其中的下转换荧光粉将太阳光谱小于500nm的波段成分的光转换成500-850nm波段的光，提高Si晶片的光谱响应强度。这要求下转换荧光粉的激发光谱在200-500nm范围，发射光谱在500-850nm。

将下转换荧光粉掺入PE和EVA塑料中，可以生产转光农膜；若下转换荧光粉的激发光谱在200-600nm，发射光谱在600-700nm，当太阳光照射到转光农膜上，太阳光谱中小于600nm波段成分的光转换成600-700nm波段的光，从而提高植物的光合作用效率。

ZL01106863.9记载了一种单基双能转光剂，是一种能将近紫外光转换成蓝色光和红光、将绿光转换成红光的碱土金属硫化物荧光粉。CN101081979A记载了一种BaZnOS荧光粉，其特征是Zn位掺杂Mn或Cu；掺Mn的BaZnOS荧光粉发射红光，峰值为624nm，掺Cu的BaZnOS荧光粉发射蓝光，峰值为430nm；用于白光发光二极管。US20110043099A1记载了一种荧光粉ABOS:M，根据A、B和M离子的不同选择，荧光粉可实现蓝光、绿光、红光等不同颜色的单色光发射。

本发明的目的是要提供一种能将紫外光转换成蓝绿光和红光、将绿光转换成红光的双波长转换材料，即一种双激发双发射荧光粉。这种荧光粉的激发光谱和发射光谱可以调控。太阳光透过含有本发明荧光粉的复合薄膜后，紫外光和绿光减少，而红光和(或)蓝光增加，可用于农用薄膜，太阳能电池和LED器件。

发明内容

本发明的目的是用以下方式来实现的。该荧光粉是以硫氧化物为基质、稀土离子Eu²⁺和过渡金属离子Cu²⁺为共激活剂，其它为敏化剂，其组成通式是：Mg_mSr_nBa_kCa_l-x-a-m-n-kZn_1-y-bO_1-cS_1-d:xEu²⁺，yCu²⁺，aA，bB，cC，dD，eE。其中：A是Y³⁺，La³⁺，Ce³⁺，Pr³⁺，Nd³⁺，Sm³⁺，Gd³⁺，Tb³⁺，Dy³⁺，Ho³⁺，Er³⁺，Tm³⁺，Yb³⁺，Lu³⁺中的一种或两种；B是Bi³⁺，Sb³⁺，Mn²⁺，Pb²⁺中的一种或两种；C是F^-，Cl^-，Br^-，I^-中的一种或两种；D是Se^2-，Te^2-中的一种或两种。E是Li⁺，Na⁺，K⁺，Rb⁺，Cs⁺，Ag⁺和H₃BO₃中的一种或几种。0≤m≤0.5，0≤n≤0.5，0≤k≤1.0，0≤x≤3×10^-2，0≤y≤5×10^-3，0≤a≤1×10^-2，0≤b≤5×10^-2，0≤c≤0.2，0≤d≤1.0，0≤e≤0.2。x和y不同时为0。