[发明专利]一种太阳能电池光转换用稀土掺杂量子点材料及其制备

摘要

本发明属于光转换材料领域，公开了一种太阳能电池光转换用稀土掺杂量子点材料及其制备方法，该稀土掺杂量子点材料以CdSe量子点为基质，掺杂Yb3+为激活离子，化学式为CdSeYb3+，其外表面包覆有一层CdSe壳层。该稀土掺杂量子点材料通过多步注射合成法得到，通过多次注入Se粉的十八烯悬浮液，使得量子点外表面生长薄CdSe壳层，减少了Yb3+掺杂后量子点缺陷，使得原来不发光的样品发射明亮的橙光。所得稀土掺杂量子点材料在800～1100nm光激发下发射640nm橙色光，实现了光的上转换，且具有较高的发光效率，为稀土离子掺杂量子点的相关研究奠定了基础，对于设计高效光电子器件具有重要的指导意义。

主权项

一种太阳能电池光转换用稀土掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：(1)镱溶液的制备：以水合乙酸镱，油酸和十八烯为原料在真空条件下加热搅拌，得镱溶液；(2)Se粉的十八烯悬浊液的制备：将Se粉分散于十八烯中，得Se粉的十八烯悬浊液；(3)Cd溶液的制备：将氧化镉、硬脂酸以及十八烯在真空条件下加热搅拌，得Cd溶液；(4)CdSe量子点的制备：取步骤(3)制备的Cd溶液，向其中分批加入Se粉的十八烯悬浊液反应，得CdSe量子点；(5)太阳能电池光转换用稀土掺杂量子点材料的制备：向步骤(4)中制备得到的CdSe量子点中加入镱溶液进行离子交换反应，然后再分批加入Se粉的十八烯悬浊液反应，得目标产物；步骤(4)中所用的Cd溶液与Se粉的十八烯悬浊液的体积比为(4.5～5.5):1；步骤(4)中所述的分批加入Se粉的十八烯悬浊液反应是指分两次加入，每次加入后反应10min，反应温度为250℃，两次加入的Se粉的十八烯悬浊液的体积比为1:1；步骤(5)中所述的离子交换反应是指在265～275℃下反应1h；步骤(5)中所用的CdSe量子点、镱溶液和Se粉的十八烯悬浊液的体积比为12:(0.8～1):0.7；步骤(5)中所述的分批加入Se粉的十八烯悬浊液反应是指分两次加入，每次加入后反应5min，两次加入的Se粉的十八烯悬浊液的体积比为5:2。