AbstractDownconversion of a single

Abstract

Downconversion of a single blue/green photon to two near-infrared photons offers a promising route to increase the efficiency of photovoltaic cells. Here we report on downconversion for the well-known upconversion couple (Er3+, Yb3+) doped into a host with low (∼200 cm−1) maximum phonon energy (KPb2Cl5). The intermediate energy level in both the upconversion and downconversion processes is the 4F7/2 level around 490 nm. While fast multi-phonon relaxation to the lower energy 2H11/2/4S3/2 levels is beneficial for upconversion, it prevents efficient downconversion. To reduce multi-phonon relaxation, a low-phonon energy host (KPb2Cl5) was doped with Er3+ and varying amounts of Yb3+ co-dopant. The results show that downconversion from the 4F7/2 level occurs, exciting two neighboring Yb3+ ions to the 2F5/2 level. The efficiency is however low due to multi-phonon relaxation from the 4F7/2 to the 4S3/2 level via the intermediate 2H11/2 level. Based on the results it is clear that efficient downconversion for the (Er3+, Yb3+) couple requires even lower phonon energy hosts (e.g. bromide host lattices). A Cl−–Yb3+ charge transfer absorption band is observed between 300 and 400 nm. Excitation in this band results in two broad emission bands centered around 430 and 700 nm at temperatures below 30 K, which are assigned to Cl−–Yb3+ charge transfer emission.
Keywords

Downconversion/quantum cutting;
Lanthanides;
Photovoltaics;
Luminescence

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อDownconversion ของเราสีฟ้า/สีเขียวเดียวไปสองใกล้อินฟราเรด photons เสนอว่า กระบวนการผลิตเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ ที่นี่เรารายงานเกี่ยวกับ downconversion สำหรับ upconversion รู้จักคู่ (Er3 + Yb3 +) doped เป็น host ที่มีพลังงานสูงสุด phonon ต่ำ (∼200 cm−1) (KPb2Cl5) ระดับพลังงานระหว่างกลางในกระบวนการ upconversion และ downconversion เป็นระดับ 4F7/2 ประมาณ 490 nm ในขณะที่ผ่อนคลายได้อย่างรวดเร็วหลาย phonon ระดับ 11/2/4S3/2 2 H พลังงานต่ำกว่าจะเป็นประโยชน์สำหรับ upconversion ป้องกัน downconversion ที่มีประสิทธิภาพ การลดผ่อนหลาย phonon พลังงานต่ำ phonon โฮสต์ (KPb2Cl5) ถูก doped Er3 + และ Yb3 + ร่วม dopant จำนวนแตกต่างกัน ผลได้แสดงที่ downconversion จาก 4F7/2 ระดับเกิด สองตื่นเต้นใกล้เคียง Yb3 + ประจุระดับ 2F5/2 ประสิทธิภาพเป็นอย่างไรก็ตามเนื่องจากผ่อน phonon หลายจาก 4F7/2 ระดับ 4S3/2 ผ่านระดับ 11/2 2H กลางต่ำ ใช้ผล เป็นลบ downconversion ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการ (Er3 + Yb3 +) คู่ต้องการโฮสต์การพลังงาน phonon ต่ำลง (เช่นโบรไมด์โฮสต์ lattices) Cl−-Yb3 + ค่าธรรมเนียมโอนดูดซึมวงจะสังเกตระหว่าง 300 และ 400 nm ผลในการกระตุ้นในวงนี้ในสองมลพิษกว้างวงแปลก 430 และ 700 nm ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 30 K การ Cl−-Yb3 + ค่าธรรมเนียมโอนมลพิษคำสำคัญ ตัด Downconversion/ควอนตัม Lanthanides แผงเซลล์แสง Luminescence

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อของ Downconversion เดียวฟ้า / โฟตอนสีเขียวสองโฟตอนใกล้อินฟราเรดมีเส้นทางที่มีแนวโน้มที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ ที่นี่เรารายงานเกี่ยวกับ downconversion สำหรับคู่ Upconversion ที่รู้จักกันดี (ER3 + YB3 +) เจือเป็นเจ้าภาพต่ำ (~200 เซนติเมตร-1) พลังงาน phonon สูงสุด (KPb2Cl5) ระดับพลังงานของกลางทั้งใน Upconversion และกระบวนการ downconversion เป็น 4F7 / 2 ระดับรอบ 490 นาโนเมตร ในขณะที่การผ่อนคลายอย่างรวดเร็วหลาย phonon การใช้พลังงานที่ต่ำกว่า 2H11 / 2 / 4S3 / 2 ระดับเป็นประโยชน์สำหรับ Upconversion จะป้องกันไม่ให้มีประสิทธิภาพ downconversion เพื่อลดการผ่อนคลายหลาย phonon โฮสต์พลังงานต่ำ phonon (KPb2Cl5) ถูกเจือด้วย ER3 + และจำนวนเงินที่แตกต่างกันของ YB3 + ร่วมเจือปน ผลปรากฏว่า downconversion จาก 4F7 / 2 ระดับเกิดขึ้นน่าตื่นเต้นสองเพื่อนบ้าน YB3 ไอออนเพื่อ 2F5 / 2 ระดับ มีประสิทธิภาพ แต่ต่ำเนื่องจากการผ่อนคลายหลาย phonon จาก 4F7 / 2 ถึง 4S3 / 2 ระดับผ่านกลาง 2H11 / 2 ระดับ บนพื้นฐานของผลเป็นที่ชัดเจนว่ามีประสิทธิภาพสำหรับ downconversion (ER3 + YB3 +) ทั้งคู่ต้องต่ำเจ้าภาพพลังงาน phonon (เช่นโบรไมด์โปรยเจ้าภาพ) Cl - YB3 + ค่าใช้จ่ายในการดูดซึมวงโอนเป็นที่สังเกตระหว่าง 300 และ 400 นาโนเมตร . กระตุ้นในเรื่องนี้ผลในวงสองวงกว้างการปล่อยศูนย์กลางรอบ 430 และ 700 นาโนเมตรที่อุณหภูมิต่ำกว่า 30 K ซึ่งได้รับมอบหมายให้ Cl - YB3 + ค่าใช้จ่ายการปล่อยโอนคำสำคัญDownconversion / ตัดควอนตัม; lanthanides; Photovoltaics; เรืองแสง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม

downconversion ของโฟตอนเดี่ยวสีฟ้า / สีเขียวสองโฟตอนอินฟราเรดใกล้เสนอสัญญาเส้นทางเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ ที่นี่เรารายงานเกี่ยวกับ downconversion สำหรับคู่ upconversion รู้จักกันดี ( er3 yb3 เจือ , ) เป็นโฮสต์กับต่ำ ( ∼ 200 cm − 1 ) พลังงาน Phonon สูงสุด ( kpb2cl5 )ระดับพลังงานระดับกลางทั้งในและ upconversion downconversion กระบวนการเป็นระดับ 4f7 / 2 ประมาณ 490 nm . ในขณะที่อย่างรวดเร็วหลาย Phonon ผ่อนคลายพลังงานลดลงต่อเนื่อง / 2 / 4s3 / 2 ระดับเป็นประโยชน์สำหรับ upconversion มันป้องกันที่มีประสิทธิภาพ downconversion . ลดการผ่อนคลาย Phonon Multi , พลังงานต่ำ Phonon โฮสต์ ( kpb2cl5 ) ถูกเจือด้วย er3 และแปรปริมาณ yb3 Co โคบอลต์ .ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่า downconversion จากระดับ 4f7 / 2 เกิดขึ้นที่น่าตื่นเต้นสองเพื่อนบ้าน yb3 ไอออนในระดับ 2f5 / 2 ประสิทธิภาพต่ำ แต่เนื่องจากหลาย Phonon ผ่อนคลายจาก 4f7 / 2 ระดับ 4s3 / 2 ผ่านระดับกลาง ) / 2 บนพื้นฐานของผล มันเป็นที่ชัดเจนว่า downconversion มีประสิทธิภาพสำหรับ ( er3 yb3 , คู่ต้องการ ) ต่ำกว่า Phonon พลังงานโฮสต์ ( เช่นโบรไมด์โฮสหน้า ) เป็นค่าธรรมเนียมการโอน yb3 CL −–การดูดกลืนเป็นที่สังเกตระหว่าง 300 และ 400 นาโนเมตร ความตื่นเต้นในผลวงนี้ในการเป็นศูนย์กลางรอบสองวงกว้าง 430 และ 700 nm ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 30 K ซึ่งได้รับมอบหมายเพื่อ CL −– yb3 ค่าใช้จ่ายการโอน

downconversion คำหลัก / ควอนตัม lanthanides ตัด ;
;

การ photovoltaics ;