用于提高硅太阳电池效率的表面等离子增强上转换发光材料

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    50902120
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    乔旭升
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    E0201.人工晶体与玻璃材料
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

面对当前的能源危机与环境污染，迫切需要开发和应用新能源和可再生能源，太阳能光伏发电是其中的重要组成部分。本项目旨在采用稀土上转换发光材料将能量低于1.1ev的近红外光子转换为硅太阳电池可有效利用的高能光子，实现提高硅太阳电池转换效率的目标。基于我们已经做过一些开拓性工作的碱土氟硅酸盐透明微晶玻璃体系，利用过渡金属离子敏化拓宽稀土离子的上转换发光激发带，同时利用纳米金属颗粒表面等离子共振增强稀土上转换发光的激发效率，解决稀土上转换发光材料应用于太阳电池激发带太窄和激发效率过低的关键问题，有效提高硅太阳电池的转换效率。同时，深入探讨微晶玻璃体系中离子共掺和金属表面等离子体共振对上转换发光激发效率和发光强度的影响规律，优化共掺组合、掺杂浓度、玻璃组成和热处理工艺，为研发高效、稳定、长寿命的新型太阳电池提供基础理论积累。

结项摘要

面对当前的能源危机与环境污染，迫切需要开发和应用新能源和可再生能源，太阳能光伏发电是其中的重要组成部分。采用稀土上转换发光材料将能量低于1.1eV 的近红外光子转换为硅太阳电池可有效利用的高能光子，可实现提高硅太阳电池转换效率的目标。本项目基于我们已经做过一些开拓性工作的碱土氟硅酸盐发光玻璃陶瓷体系，加入易于银颗粒聚集长大并均匀分布的组分，通过调控玻璃网络结构，研究发展了一类可同时均匀析出纳米银颗粒和氟化物纳米晶相的稀土掺杂发光玻璃陶瓷。采用微结构表征手段，揭示了此类玻璃陶瓷中大量纳米银颗粒分布于氟化物纳米晶粒周围，且稀土离子可富集进入析出的氟化物纳米晶相的独特微观结构特征。基于Ag/Er3+共掺杂，研究了该类玻璃陶瓷中的纳米银颗粒的表面等离子体共振增强稀土上转换发光效应，实现了Er3+在1μm处上转换发光增强达16倍以上。利用过渡金属离子Cr3+、Bi+和稀土离子Er3+实现了将稀土Yb3+离子1μm发光激发带分别拓展至可见波段、近红外1.3μm波段和近红外1.5μm波段，初步解决了稀土上转换发光材料应用于太阳电池激发带太窄和激发效率过低的关键问题，可有效提高硅太阳电池的转换效率。同时，深入探讨了玻璃陶瓷体系中离子共掺和金属表面等离子体共振增强上转换发光的机理，优化了共掺组合、掺杂浓度、玻璃组成和热处理工艺，为研发高效、稳定、长寿命的新型太阳电池提供了基础理论积累。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
The Preparation and Photoluminescence Properties of Fluorosilicate Glass Ceramics Containing CeF3:Dy3+ Nanocrystals
CeF3:Dy3纳米晶氟硅酸盐微晶玻璃的制备及其光致发光性能
  • DOI：
    10.1088/0256-307x/29/1/017802
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Chinese Physics Letters
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Wu Li-Ang;Fu Heng-Yi;Qian Jiang-Yun;Zhao Da-Liang;Luo Qun;Qiao Xu-Sheng;Fan Xian-Ping;Zhang Xiang-Hua
  • 通讯作者：
    Zhang Xiang-Hua
Intense ultraviolet upconversion luminescence of Yb3+ and Tb3+ co-doped glass ceramics containing SrF2 nanocrystals
含SrF2纳米晶的Yb3和Tb3共掺杂玻璃陶瓷的强紫外上转换发光
  • DOI：
    10.1016/j.jlumin.2011.05.012
  • 发表时间：
    2011-10
  • 期刊：
    JOURNAL OF LUMINESCENCE
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Qiao, Xvsheng;Fan, Xianping;Xue, Zheng;Xu, Xuanhe;Luo, Qun
  • 通讯作者：
    Luo, Qun
Upconversion luminescence of Yb3+/Tb3+/Er3+-doped fluorosilicate glass ceramics containing SrF2 nanocrystals
含SrF2纳米晶的Yb3/Tb3/Er3掺杂氟硅酸盐玻璃陶瓷的上转换发光
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2011.01.099
  • 发表时间：
    2011-04
  • 期刊：
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Qiao, Xvsheng;Fan, Xianping;Xue, Zheng;Xu, Xuanhe;Luo, Qun
  • 通讯作者：
    Luo, Qun
Short-wavelength upconversion luminescence of Yb3+/Tm3+ co-doped glass ceramic containing SrF2 nanocrystals
SrF2纳米晶Yb3/Tm3共掺杂玻璃陶瓷的短波长上转换发光
  • DOI：
    10.1016/j.jnoncrysol.2010.09.008
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Qiao, Xvsheng;Fan, Xianping;Xue, Zheng;Xu, Xuanhe
  • 通讯作者：
    Xu, Xuanhe
Nanocrystallization and photoluminescence of Ce/Dy/Eu-doped fluorosilicate glass ceramics
Ce/Dy/Eu掺杂氟硅酸盐玻璃陶瓷的纳米晶化及光致发光
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2011.09.042
  • 发表时间：
    2012-01
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Fan, Xianping;Qiao, Xvsheng;Zhao, Daliang;Luo, Qun;Zhang, Xianghua
  • 通讯作者：
    Zhang, Xianghua

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其他文献

太阳能电池光谱转换材料的研究进展
  • DOI：
    10.3788/lop202158.1516010
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    激光与光电子学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘芷谕;乔旭升;樊先平
  • 通讯作者：
    樊先平
Mn~(4+)激活的典型LED红色荧光粉研究进展
  • DOI：
    10.37188/cjl.20210148
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    发光学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    章伟;何梦婷;乔旭升;樊先平
  • 通讯作者：
    樊先平
Judd-Ofelt Analysis and Lumine
Judd-Ofelt 分析和 Lumine
  • DOI：
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    --
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    --
  • 作者：
    乔旭升;樊先平;王瑾;王民权
  • 通讯作者：
    王民权
Preparation Process and Upconv
制备过程和上变频
  • DOI：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    樊先平;王瑾;乔旭升;王民权
  • 通讯作者：
    王民权

其他文献

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用于飞秒激光三维多阶信息存储的拓扑结构稳定荧光银量子团簇氟磷铝硅玻璃
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基于微分相调控晶化与选择性富集增强发光的LED照明用多相白光玻璃陶瓷研究
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相似国自然基金

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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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