稀土材料红外多光子量子剪裁现象

稀土材料红外多光子量子剪裁现象

陈晓波１，杨国建１，张蕴芝２，邓志威１，胡丽丽３，李　崧１，

于春雷３，陈志坚４，５，崔建生１，陈晓端１，周宏余１，吴正龙１

１．北京师范大学应用光学北京重点实验室，北京　１００８７５２．中国科学院物理研究所，北京　１００１９０３．中国科学院上海光机所，上海　２０１８００００８７１４．北京大学物理学院，北京　１

５．北京大学化学与分子工程学院，北京　１００８７１

摘　要　稀土红外量子剪裁为目前国内外的研究热点，它对于提高太阳能电池的效率从而减低太阳能发电的造价很有意义。论文综述了稀土红外量子剪裁的研究意义，在总结了太阳能电池发电和损耗的原理的基

３＋

础上，分析了稀土红外量子剪裁提高太阳能电池效率的具体途径。同时综述了单掺Ｅ材料的稀土红外量ｒ４４２４　　　　　子剪裁发光现象：光激发２／／／／／Ｈ１１２能级有很强的Ｉ１３２→Ｉ１５２红外量子剪裁发光，速率很大的｛Ｈ１１２→Ｉ９２，４　

４　　

交叉能量传递为导致光激发２／／／ＩＨ１１５２→Ｉ１３２｝１２能级有高量子剪裁效率的主要原因。

关键词　太阳能电池；稀土红外量子剪裁

：／（）中图分类号：Ｏ４８２．３　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ１０．３９６４０５９３２０１２１０２５９７０４．ｉｓｓｎ．１０００－－－ｊ

胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有三种，一是太

引　言

　　新能源的研发与利用是当前国内外的重大热点研究课

题。随着经济的发展和社会的进步，人类对能源的依靠和要求越来越高，现有能源主要有三种，即火电、水电和核电。火电需要燃烧煤、石油等化石燃料；一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险；另一方面燃烧燃料会排出ＣＯ２和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果会不堪设想；另外，水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。

根据世界能源权威机构的分析，世界已探明的主要矿物燃料储量和开采量不容乐观。石油剩余可采年限仅有３０～４０年，天然气剩余可采年限６２年，煤炭剩余可采年限２３０年，铀剩余可采年限７３年。

传统的燃料能源正在一天天减少，能源问题已经成为不容忽视的全球性问题。

寻找新能源，已经成为当务之急。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威

，修订日期：２０１２０３２７２０１２０６２０　收稿日期：－－－－阳能，二是燃料电池，三是风力发电。其中，最理想的新能源是大阳能。照射在地球上的太阳能非常巨大，大约５０ｍｉｎ照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，没污染没公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。

——提高太阳能电池效率的１　量子剪裁现象—

一种有效途径

１．１　问题的提出

目前，太阳能的发电市场占主导地位的是单结晶体硅半导体太阳能电池。对于单结半导体太阳能电池来说，每吸收一个能量大于禁带宽度Ｅｇ的光子就会导致一对电子空穴对。但下述的几种损耗了单结太阳能电池的效率。最重要的损耗机理为过程①的吸收了能量大于禁带宽度Ｅｇ的高能光子所导致的“热”电子空穴对的弛豫、和过程②的能量小于禁带宽度Ｅｇ的低能光子没有被吸收。高能量的光子超过禁带宽度Ｅｇ的部分能量会被电子和空穴快速弛豫到导带和价带的带边的热化作用而快速消散为热能，此种能量损耗就

）和高校基本科研业务费专项项目资助１０６７４０１９　基金项目：国家自然科学基金项目（

：１９６３年生，北京师范大学应用光学北京重点实验室教授　　ｅａｉｌｃｈｅｎ７８ｘｂｉｎａ．ｃｏｍ，ｘｂｃｈｅｎｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ　作者简介：陈晓波，－ｍ＠ｓ＠ｂ

２５９８

光谱学与光谱分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第３２卷

ｓｅｒ极限，有两种渠道。一种是多结级连太阳能电池，它的理

论效率的极限值可以达到４０％，但是成本很高。另一种渠道就是量子剪裁，２００２年又有Ｔｒｕｋｅ等从理论上推导出了下ｐ转换双光子量子剪裁太阳能电池的最大能量效率的理论极限

［３］

。值约为４０％２

被称之为热化损耗。尤其对于半导体太阳能电池，它的禁带，它宽度Ｅｇ较小（晶体硅Ｅｇ≈１．１ｅＶ，晶体锗Ｅｇ≈０．７ｅＶ）的热化损耗就很大。过程③是再结合损耗，过程④是结损耗，过程⑤是接触电压损耗。对于Ｓｈｏｃｋｌｅｕｅｉｓｓｅｒ所发ｙ和Ｑ展的平衡模型，Ｅｇ＝１．１ｅＶ的单结太阳能电池，它的理论效率极限可达３０％。７０％的能量损耗与过程①和过程②相关的，被称之为光谱失配。

——光谱失配问题的解决的有效１．２　量子剪裁太阳能电池—

渠道

量子剪裁现象指的是每吸收一个大能量光子就放出两个小能量光子，激发能量分给了两个光子导致了吸收能无损耗的红移获得大于１００％的发光效率。自从Ｓｃｉｅｎｃｅ在１９９９年

３＋３＋

系统的可见量报道了Ｗｅｈ和Ｍｅｉｅｒｉｎｋ教授对Ｅｕｄ－Ｇｇｊ

１］

，量子剪裁现象所具有的重要性和应用子剪裁的工作以来［

］１２５－。意义已成为众所周知的共识［２００５年在Ｓｃｉｅｎｃｅ发表了

２　实验部分

ｒｄＯ　　在文中测量了Ｅ０．３Ｇ０．７Ｖ４晶体材料的可见区的荧光

发射光谱。ＧｄＶＯＶＯ４材料有比众所周知的优秀激光材料Ｙ４更高的热导、更大的吸收截面、和更大的发射截面、和很好的材料稳定性等一系列优良品质。ＧｄＶＯ４材料是四方晶系，

３＋

／。Ｅ属于空间群Ｉ的浓度为４１ａｍｄｒｄＯｒ０．３Ｇ０．７Ｖ４材料中Ｅ

３０％。选取ＥｒｄＯ２３．５，０．３Ｇ０．７Ｖ４晶体材料的吸收峰位５

可见量子剪裁的Ｍｅｉｅｒｉｎｋ教授和Ｖｅｒｅｅｒ教授首先在Ｐｈｓ－ｊｇｙｉｃｓＲｅｖｉｅｗＢ发表了用于发展太阳能电池的可见到红外的红　　

１，２］

，从２外量子剪裁［００７年起红外量子剪裁成为国内外一个，许多影响因子大于３的Ｃ时髦研究热点，继Ｓｃｉｅｎｃｅｈｅｍｉｃａｌ

［］［４］

，ＡＲｅｖｉｅｗｓ３，ＰｒｏｒｅｓｓｉｎＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ１ｄＳｏｃｉｅｔ　　　－ｇｙ　

［］

，ＡｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌ５，ＮａｔｕｒｅＰｈｏｔｏｎｉｃｓ和ＯｔｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ　　　－ｐｐ

８２３．５，３８１．０，５４６．５，６５８．７，４９１．５，４５３．０，４０９．０，和

３６７．５ｎｍ作为激发波长，测量发现了ＥｒｄＯ０．３Ｇ０．７Ｖ４晶体材，６料在可见区有４１１．５，５２４．５，（５５３．０，５５７．０ｎｍ）６８．５，７００．０，８１０．５，８５０．０ｎｍ数个可见荧光峰，容易指认出上述

２２４２４４４　　４　　　　　荧光为（／／／／／／Ｇ　ＦＨ）９２→Ｉ１５２，Ｈ１１２→Ｉ１５２，Ｓ３２→Ｉ１５２，４　

４４４４４４４　　　　　　　

／／／／／／／／Ｆ９２→Ｉ１５２，Ｆ７２→Ｉ１３２，Ｉ９２→Ｉ１５２，Ｓ３２→Ｉ１３２的荧光跃迁。接着测量了ＥｒｄＯ０．３Ｇ０．７Ｖ４晶体材料的红外区的荧

，Ｏ，ｌｉｅｄＰｈｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓｔｉｃｓＥｘｒｅｓｓＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ　　　　　ｐｙｐｐ

，ＣｈｅｍｉｓｔｒＰｈｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｓｉｃｓ等顶级刊物　　ｙｙｙｙ　又连续发表了三十几篇关于量子剪裁的稿

２，３，５９，１４，１６，１７，１９，２０］－。它们大都是双光子量子剪裁。如果一件［

光光谱，测量发现了ＥｒｄＯ０．３Ｇ０．７Ｖ４晶体材料在红外区有

９９９．５和１５３２．５ｎｍ的红外荧光峰，容易指认出上述荧光为　

４

４４４　　　

通过测量得到的可／／／／Ｉ１１２→Ｉ１５２和Ｉ１３２→Ｉ１５２的荧光跃迁。

个可见光子转换成两个红外光子得以实现，在荧光量子效率大大提高的同时热化损耗就可以减至最小，这些工作更加肯

２，３，５１２，１４，１６，１７］－。定了量子剪裁太阳能电池应用的可行性［

现在太阳能作为一般电源使用的主要障碍，仍然是成本高和效率低，它是有待解决的主要问题。需要着重强调的有：太阳能电池的研究已比较成熟，把量子剪裁现象应用到太阳能电池上仅仅需要在太阳能电池板上覆盖量子剪裁转换层就可以大幅度提高太阳能电池的效率：２００２年Ｔｒｕ－ｐ

［３，５，１９］

等从理论上推导双光子下转换量子剪裁太阳能电ｋｅ２

池的能量效率的同时，也对下转换量子剪裁太阳能电池的构２３，５，１９］

，依次沿着太阳光的入射方向仅造做了较完整的阐述［

）））需制备（下转换量子剪裁层、（绝缘隔离层、（太阳能电１２３）池层、和（反射层就可，下转换量子剪裁层和太阳能电池４层之间是电绝缘的，它们之间的耦合完全是辐射耦合。该结

［，９］

。构也被Ｍｅｉｅｒｉｎｋ和Ｅｎｄｅ等国内外专家学者多次引用５１ｊ

因此，量子剪裁现象在太阳能电池上的应用既容易实现又相

对比较。如果利用量子剪裁效应能把太阳能电池的效率极大的提高，充分利用太阳能光谱中的高能量部分有效实现高效的太阳能电池，它具有极大的应用前景和经济效益，而量子剪裁器件的成本相对于整个太阳能电池来说是只占很小的一部分，量子剪裁太阳能电池在经济上就更具有竞争力和可行性。因此，量子剪裁太阳能电池是以国家经济和社会发展重大需求为导向的创新性重大研究课题项目。１．３　太阳能电池效率的提高

为了继续提高太阳能电池的效率使超过Ｓｈｏｃｋｌｅｕｅｉｓ－Ｑ－ｙ

Ｆｉ．１　ＩｎｆｒａｒｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｅｃｔｒａｏｆＥｒｄＯ　　　　　０．３Ｇ０．７Ｖ４ｇｐ

４４２４４２　　　　　，／／／／／ｃｒｓｔａｌｗｈｅｎＩＧ　　９２，Ｓ３２，Ｈ１１２，Ｆ７２，Ｆ５２，（ｙ

４　

２４４　），　　

／／／Ｆ，Ｈ９ＧａｎｄＧｅｖｅｌｓａｒｅｅｘｃｉｔｅｄｒｅｓｅｃ　　　　－２１１２，９２ｌｐ

ｔｉｖｅｌｙ

第１０期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　光谱学与光谱分析见和红外荧光光谱计算得到了上述荧光的积分荧光强度，测量所得红外荧光光谱如图１所示。

［，０，１２，２５，２８］

可计ｅｈＲＴ－ＭｅｉｅｒｉｎｋＡ公式１１　　从扩展的Ｗ　　　ｇｊ

算得到了的近似的量子剪裁效率η／′，光激发２Ｈ１１２能级的第　一激发态４／Ｉ′约为１３２的发光的近似的量子剪裁效率η４４４２４　　　　　　

／／／／１７８．５５％。光激发４Ｆ９２，Ｓ３２，Ｆ７２，Ｆ５２，（Ｇ，Ｆ，２　

４４４４　　　　

／／／／／Ｈ）９２，Ｇ１１２和Ｇ９２等能级的Ｉ１３２→Ｉ１５２的荧光的近似的量子剪裁效率η′依次各为１３２．２６％，１４７．０９％，１４９．０７％，

２５９９

料的三光子和四光子的有效的红外量子剪裁效应。

３＋

的红外量子剪裁现象。Ｅｒｒ　　进一步全面的研究了Ｅ０．３

ＧｄＯ０．７Ｖ４晶体材料的所有能级的量子剪裁效率的测量、计２５］

，对不同的浓度的Ｅ算和分析的工作已经完成［ｒｄｘＧ１－ｘＶＯ４晶体等材料的更透彻的研究也在陆续实现。对纳米相的

（）：氧氟玻璃陶瓷Ｅｒ３ＦＯＶ材料的量子剪裁现象也给予了研

２２］

，即：结果论证了所发现的Ｅ究获得了共通的结果［ｒ离子

的可见到红外的多光子量子剪裁现象在一定条件下可以很有

８，２２，２５］３＋３＋

，此外也已完成了一些Ｒ系统的二级量子效［ｅｂ－Ｙ

剪裁的工作。

１３８．１７％，１３３．５８％，１７７．６１％和１５７．０８％。并发现了基于单种稀土离子Ｅｒ离子的高浓度的ＥｒｄＯ０．３Ｇ０．７Ｖ４晶体材

　　国内外学者报道的用寿命测量计算得到的红外量子剪裁

效率的理论极限值接近２００％；用荧光积分面积测量计算得到的红外量子剪裁效率的实际值已报道的仅有荷兰的Ｍｅｉ－［］［，５］

和ｎｄｅ小组的１４０％５以及本小组的１７８％８２ｅｒｉｎｋ和Ｅｊ

［２］

。重要的是我们所发现的量子剪裁红外荧光强度很１８６％２

（）：大，对于Ｅｒ３ＦＯＶ和ＥｒｄＯ２１．５ｎｍ光０．３Ｇ０．７Ｖ４材料在５

４４　　　

激发２／／／Ｈ１１２能级的时候Ｉ１３２→Ｉ１５２的红外荧光积分荧光强度

与其他所有荧光的积分荧光强度之和的相对强度之比分别为

［２］［，５］

。究其原因在于所发现的是一级红外和２５９１．８２４．４５８２

［］

量子剪裁，该工作８是国内外第一篇一级红外量子剪裁的工

作；Ｍｅｉｅｒｉｎｋ和Ｅｎｄｅ等在同年稍后也报道了一级红外量子ｊ

５］剪裁的工作［并且强调指出“一级红外量子剪裁有比二级红

外量子剪裁高较多的能量传递概率（典型值１很值得０００倍）　。另外，国内外研究较多的粉末材料因为不透光多加研究”

难以直接与太阳能电池匹配；而本小组所研究的钒酸钆晶体和氟氧化物玻璃陶瓷材料都是透光的且光学性能和材料性能都很好，因而具有一定的优越性。

３　结　论

ｒｄＯ　　发现了高浓度的Ｅ０．３Ｇ０．７Ｖ４晶体和纳米相氟氧化物

（）：玻璃陶瓷Ｅｒ３ＦＯＶ材料的基于单种稀土Ｅｒ离子的可见

（）：Ｆｉ．２　８００～１７００ｎｍｉｎｆｒａｒｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｅｃｔｒａｏｆＥｒ３　　　　　　ｇｐ

２４４２　　　，４

／／／ＦＯＶｗｈｅｎａＨｂＧｃＩｄ（Ｇ　Ｆ，　　　　　１１２，１１２，９２，

４４４４　　　

／／／／／Ｈ）ｅＳＦＧｎｄｈＦｅｖｅｌｓａｒｅ　　　　９２，３２，５２，９２ａ７２ｌｆ　ｇ　ｅｘｃｉｔｅｄｂａ５２１．５ｎｍ，ｂ３７８．５ｎｍ，ｃ８０２．５ｎｍ，ｄ　　　ｙ　２　

激发的三光子的有效红外量子剪裁现象和浅紫外激发的四光子的有效红外量子剪裁现象。分析了有关的能量传递动力学

２４４４　　　　

过程，发现｛交叉能量传递为导／／／／Ｈ１１２→Ｉ９２，Ｉ１５２→Ｉ１３２｝　致光激发２／Ｈ１１２能级有高量子剪裁效率的主要原因。

４０６．５ｎｍ，ｅ５４１．０ｎｍ，５０．０ｎｍ，３６５．０ｎｍ，　ｆ４ｇ　

，ａｎｄｈ４８６．５ｎｍｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌｗｈｅｒｅｔｈａｔｏｆｃｈａｓｂｅｅｎ　　　　　　　ｐｙｂ５０ｔｉｍｅｓａｍｌｉｆｉｅｄ　ｙｐ　

致谢：作者在此向北京大学丁卉芬老师、吴瑾光老师、孙玲老师、叶堉硕士、陈老师、关老师、北京师范大学科技处高尚玉老师和吴老师、刘洁老师、北京大学龚旗煌老师、章斐老师、秦国刚老师致以衷心的感激。

Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ

［，（）：１］ｅｈＲＴ，ＤｏｎｋｅｒＨ，ＭｅｉｅｒｉｎｋＡ，ｅｔａｌ．Ｓｃｉｅｎｃｅ１９９９，２８３５４０２６６３．　Ｗ　　　　　　ｇｊ

［（）：２］ｅｒｅｅｒＰ，ＶｌｕｔＴＪＨ，ＭｅｉｅｒｉｎｋＡ，ｅｔａｌ．ＰｈｓｉｃｓＲｅｖｉｅｗＢ，２００５，７１１０１４１１９．　Ｖ　　　　　　　　ｇｇｊｙ［，（）：３］ｌｉｓｅｅｖａＳＶ，ＢｕｎｚｌｉＪＣＧ．ＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔＲｅｖｉｅｗｓ２０１０，３９１１８９．　Ｅ　　　　　　ｙ　

［，Ｋ４］ｒｅｓｔｉｎＨ，ＫｏｎｌｅＪｉｂｂｅｌＨ，ｅｔａｌ．ＳｉｌｏｃｏｎａｓｅｄａｎｄＨｂｒｉｄＯｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓⅢ，２００１，４２９３：６３．　Ｐ　　　－Ｂ　　　ｇｙｐ　［，Ａ，（）：５］ｎｄｅＢ　ＭｖａｎｄｅｒａｒｔｓＬ，ＭｅｉｅｒｉｎｋＡ．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ２００９，２１３０３０７３．　Ｅ　　　　　　ｊ［，（）：６］ｈｅｎＤ　Ｑ，ＷａｎＹＳ，ＹｕＹＬ，ｅｔａｌ．Ｊ．ＡｌｉｅｄＰｈｓｉｃｓ２００８，１０４１１１１６１０５．　Ｃ　　　　　　ｇｐｐｙ　［，（）：７］ｈｅｎＤ　Ｑ，ＷａｎＹＳ，ＹｕＹＬ，ｅｔａｌ．ＯｔｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ２００８，３３１６１８８４．　Ｃ　　　　　　ｇｐ　

２６００

光谱学与光谱分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第３２卷

［，（）：８］ｈｅｎＸＢ，ＷｕＪＧ，ＸｕＸＬ，ｅｔａｌ．ＯｔｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ２００９，３４７８８７．　Ｃ　　　　　　　　ｐ

［，，（）：９］ｈｏｕＪＪＴｅｎＹ，ＱｉｕＪＲ，ｅｔａｌ．ＰｈｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｓｉｃｓ２０１０，１２４１１３７５９．　Ｚ　　　　　　　ｇｙｙｙ　　［］，，（）：１０ｅｅＴＪＬｕｏＬＹ，ＣｈｅｎＴ　Ｍ，ｅｔａｌ．ＡｌｉｅｄＰｈｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ２００６，８９１３１３１１２１．　Ｌ　　　　　　　　ｐｐｙ［］，（）：１１ｈｅｎＪＤ，ＧｕｏＨ，ＬｉＺＱ，ｅｔａｌ．ＯｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ２０１０，３２９９９８．　Ｃ　　　　　　　ｐ

［］，１２ｚｅｎａＨ　Ｙ，ＣｈｅｎＢ　Ｍ，ＣｈｅｎＴ　Ｍ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ２００７，１２２－１２３：９１７．　Ｔ　　　　ｇｇ　［］，（）：１３ａｋｓｈｍｉｎａｒａａｎａＧ，ＹａｎＨ　Ｃ，ＱｉｕＪＲ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈ２００８，２３１１３０９０．　Ｌ　　　　　　ｙｇ　［］，（）：１４ｈａｎＱ　Ｙ，ＨｕａｎＸＹ．ＰｒｏｒｅｓｓｉｎＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ２０１０，５５５３５３．　Ｚ　　　　ｇｇｇ　　

［］，，１５ｅｉｓｆｅｌｄＲ．ＬａｓｅｒｓａｎｄＥｘｃｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＲａｒｅａｒｔｈ．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：ＳｒｉｎｅｒｅｒｌａＢｅｒｌｉｎＨｅｉｄｅｌｂｅｒ１９７７．　Ｒ　　　　　　－Ｅ－Ｖ　ｐｇｇｇ［］，（）：１６ｈａｎＱ　Ｙ，ＹａｎＣ　Ｈ，ＰａｎＹＸ．ＡｌｉｅｄＰｈｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ２００７，９０２０２１１０７．　Ｚ　　　　ｇｇｐｐｙ　　［］，（）：１７ｉｃｈａｒｄｓＢＳ．ＳｏｌａｒＥｎｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓ＆ＳｏｌａｒＣｅｌｌｓ２００６，９０９１１８９．　Ｒ　　　　　ｇｙ　

［］（：宋增福）原子光谱及晶体光谱原理与应用）１８ＯＮＧＺｅｎｆｕ．ＰｒｉｎｃｉｌｅａｎｄＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｔｏｍｉｃａｎｄＣｒｓｔａｌＳｅｃｔｒｏｓｃｏ．Ｂｅｉｉｎ　Ｓ　－　　　　　　　ｇｐｐｐｙｐｐｙ（ｊｇ

（，北京：科学出版社）ＳｃｉｅｎｃｅＰｒｅｓｓ１９８７．　

［］，Ａ，（）：１９ｎｄｅＢ　ＭｖａｎｄｅｒａｒｔｓＬ，ＭｅｉｅｒｉｎｋＡ．ＰｈｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｓｉｃｓ２００９，１１４７１１０８１．　Ｅ　　　　　　　ｊｙｙｙ　［］，，（）：２０ｈｏｕＪＪＴｅｎＹ，ＱｉｕＪＲ，ｅｔａｌ．ＯｔｉｃｓＥｘｒｅｓｓ２０１０，１８２１２１６６３．　Ｚ　　　　　　ｇｐｐ　

［］，（（：Ｔ徐叙瑢，苏勉曾）发光学与发光材料）２１ＸｕｒｏｎＳＵ　Ｍｉａｎｚｅｎ．ＳｃｉｅｎｃｅｏｆＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅａｎｄＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＭａｔｅｒｉａｌｓ．Ｂｅｉｉｎｈｅ　ＸＵ　－－　　　　　ｇｇｊｇ

（，北京：材料科学与工程出版中心）ＰｕｂｌｉｓｈＣｅｎｔｅｒｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎ２００３．　　　　　　ｇｇ

［］，，，（（，（）：陈晓波，廖红波，张春林，等）物理学报）２２ＮＸｉａｏｂｏＬＩＡＯ　ＨｏｎｂｏＺＨＡＮＧＣｈｕｎｌｉｎｅｔａｌ．ＡｃｔａＰｈｓｉｃａＳｉｎｉｃａ２０１０，５９７　ＣＨＥ　－－　－　　　ｇｙ

５０９１．

［］，（）：２３ｒｕｋｅＴ，ＧｒｅｅｎＭ，ＷｕｒｆｅｌＰ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｉｅｄＰｈｓｉｃｓ２００２，９２３１６６８．　Ｔ　　　　　　ｐｐｐｙ

［］，２４ＩｓｏｍｕｒａＭ，ＮａｋａｈａｔａＫ，ＳｈｉｍａＭ，ｅｔａｌ．ＳｏｌａｒＥｎｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＳｏｌａｒＣｅｌｌｓ２００２，７４：５１９．　　　　　　　　　ｇｙ　

［］，ＹＡＮＧ，（（，陈晓波，杨国建，张春林，等）物理学报）２５ＮＸｉａｏｂｏＧｕｏｉａｎ，ＺＨＡＮＧＣｈｕｎｌｉｎｅｔａｌ．ＡｃｔａＰｈｓｉｃａＳｉｎｉｃａ２０１０，５９　ＣＨＥ　－　－　－　　　ｊｙ

（）：１１８１９１．

ＩｎｆｒａｒｅｄＭｕｌｔｉｈｏｔｏｎｕａｎｔｕｍＣｕｔｔｉｎＰｈｅｎｏｍｅｎａｏｆＲａｒｅＥａｒｔｈ　　　　　　ｐＱｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ

１１２１３１３

，ＹＡＮＧ，ＣＨＥＮ　ＸｉａｏｂｏＧｕｏＺＨＡＮＧＹｕｎｚｈｉＤＥＮＧＺｈｉｅｉＬｉｌｉＬＩＳｏｎＣｈｕｎｌｅｉｉａｎ－　－　－　，　－ｗ　，ＨＵ　－　，　　－　，ｇ，ＹＵｊ４，５１１１１

，，，ＷＵｉａｎｕＣＨＥＮＺｈｉＣＵＩＪｉａｎｓｈｅｎＣＨＥＮＸｉａｏｄｕａｎＺＨＯＵ　ＨｏｎＺｈｅｎｌｏｎ　－　－　－－　－ｊｙｇ，ｇｇｇ

，，１．ＡｌｉｅｄＯｔｉｃｓＢｅｉｉｎＡｒｅａＭａｏｒＬａｂｏｒａｔｏｒＢｅｉｉｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔＢｅｉｉｎ００８７５，Ｃｈｉｎａ　　　　　　１ｐｐｐｊｇｊｙｊｇｙｊｇ　　

，，２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｓｉｃｓＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＢｅｉｉｎ００１９０，Ｃｈｉｎａ　　　　　１ｙｙｊｇ　，，３．ＳｈａｎｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｔｉｃｓａｎｄＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＳｈａｎｈａｉ０１８００，Ｃｈｉｎａ　　　　　　　　　２ｇｐｙｇ　，，４．ＰｈｓｉｃｓＳｃｈｏｏｌＰｅｋｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＢｅｉｉｎ００８７１，Ｃｈｉｎａ　　１ｙｇｙｊｇ　，，５．ＣｈｅｍｉｓｔｒａｎｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｈｏｏｌＰｅｋｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＢｅｉｉｎ００８７１，Ｃｈｉｎａ　　　１ｙｇｇｇｙｊｇ　　　

ｕａｎｔｕｍＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｆｒａｒｅｄｃｕｔｔｉｎｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｉｏｎｉｓａｎｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｈｏｔｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｅｌｄ．Ｉｔｉｓｓｉｎｉｆｉｃａｎｔｆｏｒｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｑｇｇ　ｒｉｃｅ．Ｔｈｅｒｅｓｅｎｔａｅｒｓｏｌａｒｃｅｌｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃａｎｄｆｏｒｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｏｌａｒｃｅｌｌｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｉｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｉｎｆｒａｒｅｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｐｐｐｐｙｇ　

，ｅｎｅｒａｌｒｉｎｃｉｌｅｏｓｓｉｂｌｅｕａｎｔｕｍｃｕｔｔｉｎｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｍｍａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎｄｌｏｓｓｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｏｌａｒｃｅｌｌｔｈｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｇｐｐｐｑｇ　，ｍｅｔｈｏｄｕａｎｔｕｍｒｅｓｅｎｔａｅｒｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓｏｌａｒｃｅｌｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｂｉｎｆｒａｒｅｄｃｕｔｔｉｎｉｓａｎａｌｚｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅｔｈｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　　　　　　　　　　　　ｑｐｐｐｙｙｇｙ　　　

３＋４４　　

／／ｕａｎｔｕｍｈｅｎｏｍｅｎａｕａｎｔｕｍｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｃｕｔｔｉｎｏｆＥｒｉｏｎｓｉｎｌｅｄｏｅｄｍａｔｅｒｉａｌ．ＴｈｅｒｅｉｓｉｎｔｅｎｓｅＩｎｆｒａｒｅｄｃｕｔ　　　　　　－　　　　　　－ｑｐｑｇｇｐ１３２→Ｉ１５２ｉ　３＋２２４４４　　　　　

／／／／／ｔｉｎｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆＥｒｉｏｎｗｈｅｎｔｈｅＨ１ｎｅｒｌｅｖｅｌｉｓｅｘｃｉｔｅｄ．Ｔｈｅｉｎｔｅｎｓｅ｛Ｈ１ｃｒｏｓｓｅｎｅｒ　　　　　　　　　ｇｇｙｇｙ１２ｅ１２→Ｉ９２，Ｉ１５２→Ｉ１３２｝　　２　

／ｕａｎｔｕｍｔｒａｎｓｆｅｒｉｓｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｆｏｒｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｔｈｅｈｉｈｃｕｔｔｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｗｈｅｎｔｈｅＨ１ｎｅｒｌｅｖｅｌｉｓｅｘｃｉｔｅｄ．　　　　　　　　　　　　　　　　ｑｇｇｙｇｙ１２ｅ　　　

；；ＫｅｗｏｒｄｓｏｌａｒｃｅｌｌＩｎｆｒａｒｅｄｕａｎｔｕｍｃｕｔｔｉｎＲａｒｅｅａｒｔｈｉｏｎ　Ｓ　　　　　ｑｇｙ

（）ＲｅｃｅｉｖｅｄＭａｒ．２７，２０１２；ａｃｃｅｔｅｄＪｕｎ．２０，２０１２　　　　ｐ