Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ ФТОРИДА ИТТРИЯ, ЛЕГИРОВАННЫХ ИТТЕРБИЕМ И ЕВРОПИЕМ ДЛЯ ФОТОНИКИ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ ФТОРИДА ИТТРИЯ, ЛЕГИРОВАННЫХ ИТТЕРБИЕМ И ЕВРОПИЕМ ДЛЯ ФОТОНИКИ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
148
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФТОРИДЫ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ / ЛЮМИНОФОРЫ / СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ / ДАУН-КОНВЕРСИОННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ / RARE EARTH FLUORIDES / PHOSPHORS / SOLAR PANELS / DOWN-CONVERSION LUMINESCENCE

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Кузнецов Сергей Викторович, Низамутдинов Алексей Сергеевич, Мадиров Эдуард Ильдарович, Конюшкин Василий Андреевич, Накладов Андрей Николаевич

Подавляющая часть мирового рынка солнечных фотоалекгрическихустройств основывается на кремниевых технологиях. Актуальной задачей является повышение эффективности их работы за счет использования люминесцентных покрытий, в том числе преобразующих излучение из УФ-синей области спектра в ближний инфракрасный диапазон, где кремний поглощает излучение с наибольшей эффективностью (стоксовая, или даун-конверсионная люминесценция) или из инфракрасной области спектра в ближний инфракрасный диапазон (ап-конверсионная люминесценция). Целью данного исследования были синтез и исследование спектрально-кинетических характеристик однофазных твердых растворов Y1-x-yEuxYbyF3 и определение квантового выхода даун-конверсионной люминесценции. Методом высокотемпературного сплавления были синтезированы однофазные образцы твердых растворов Y1-x-yEuxYbyF3 ромбической сингонии. Для серий образцов с различным соотношением Eu3+/Yb3+ при двойном допировании этими ионами было подтверждено образование соответствующих твердых растворов с кристаллической решеткой фазы β-YF3. Химический состав установлен энергодисперсионным анализом и было определено, что он соответствует номинальному. Показано, что при возбуждении на длинах волн 266 и 296 нм наблюдается люминесценция как ионов Eu3+, так и ионов Yb3+, что свидетельствует об перспективе их использования в качестве сенсибилизаторов УФ излучения. При этом при возбуждении на длине волны 266 нм регистрируется люминесценция ионов Eu2+. Максимальные квантовые выходы даун-конверсионной люминесценции иттербия в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн со значением 2.2 % при возбуждении на длине волны 266 нм были зарегистрированы для YF3:Eu:Yb при соотношениях Eu3+:Yb3+ 0.1:10.0 и 0.05:5.00.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Кузнецов Сергей Викторович, Низамутдинов Алексей Сергеевич, Мадиров Эдуард Ильдарович, Конюшкин Василий Андреевич, Накладов Андрей Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE STUDY OF THE LUMINESCENCE OF SOLID SOLUTIONS BASED ON YTTRIUM FLUORIDE DOPED WITH YTTERBIUM AND EUROPIUM FOR PHOTONICS

The majority of the global market for solar photovoltaic devices is based on silicon technology. It is very important to increase their efficiency through the use of luminescent coatings, including those converting radiation from the UV-blue region of the spectrum into the near-infrared range, where silicon absorbs radiation most efficiently (Stokes or down-conversion luminescence), or from the infrared region of the spectrum in the near-infrared range (up-conversion luminescence). The aim of this research was to synthesize and study the spectral-kinetic characteristics of single-phase solid solutions of Y1-x-yEuxYbyF3 and to determine the quantum yield of down-conversion luminescence. Using the method of high-temperature melting, single-phase samples of solid solutions of Y1-x-yEuxYbyF3 with orthorhombic system were synthesized. For the series of samples with different Eu3+/Yb3+ ratios, upon double doping with these ions, the formation of the corresponding solid solutions with a crystal lattice of the β-YF3 phase was confirmed. Their chemical composition was determined using the energy dispersion analysis, and it was established that it corresponds to the nominal one. It was shown that both Eu3+ and Yb3+ ions become luminescent upon excitation at wavelengths of 266 nm and 296 nm. This indicates these compounds as promising sensitisers of UV radiation. In this case, upon excitation at a wavelength of 266 nm, luminescence of Eu2+ ions was recorded. The maximum quantum yield values (2.2 %) of the ytterbium down-conversion luminescence in the near-infrared wavelength range upon excitation at a wavelength of 266 nm were recorded for YF3:Eu:Yb with the Eu3+:Yb3+ ratios of 0.1:10.0 and 0.05:5.00.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ ФТОРИДА ИТТРИЯ, ЛЕГИРОВАННЫХ ИТТЕРБИЕМ И ЕВРОПИЕМ ДЛЯ ФОТОНИКИ»

Конденсированные среды и межфазные границы

Оригинальные статьи

DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2020.22/2834 ISSN 1606-867Х

Поступила в редакцию 19.02.2020 elSSN 2687-0711

Принята к публикации 15.04.2020 Опубликована онлайн 25.06.2020

УДК 546.161+546.05+535.37

Исследование люминесценции твердых растворов на основе фторида иттрия, легированных иттербием и европием для фотоники

© 2020 С. В. Кузнецов^, А. С. Низамутдиновь, Э. И. Мадировь, В. А. Конюшкин a, А. Н. Накладов a, В. В. Воронова, А. Д. Япрынцев0, В. К. Иванов0, В. В. Семашкоь, П. П. Федорова

"Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, ул. Вавилова, 38, Москва 119991, Российская Федерация

ъКазанский Федеральный университет,

ул. Кремлевская, 18, Казань 420008, Российская Федерация

сИнститут общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский пр., 31, Москва 119991, Российская Федерация

Аннотация

Подавляющая часть мирового рынка солнечных фотоалекгрическихустройств основывается на кремниевых технологиях. Актуальной задачей является повышение эффективности их работы за счет использования люминесцентных покрытий, в том числе преобразующих излучение из УФ-синей области спектра в ближний инфракрасный диапазон, где кремний поглощает излучение с наибольшей эффективностью (стоксовая, или даун-конверсионная люминесценция) или из инфракрасной области спектра в ближний инфракрасный диапазон (ап-конверсионная люминесценция). Целью данного исследования были синтез и исследование спектрально-кинетических характеристик однофазных твердых растворов Yj^EuYb^ и определение квантового выхода даун-конверсионной люминесценции. Методом высокотемпературного сплавления были синтезированы однофазные образцы твердых растворов Y1x yEuxYbyF3 ромбической сингонии. Для серий образцов с различным соотношением Eu3+/Yb3+ при двойном допировании этими ионами было подтверждено образование соответствующих твердых растворов с кристаллической решеткой фазы ß-YF3. Химический состав установлен энергодисперсионным анализом и было определено, что он соответствует номинальному. Показано, что при возбуждении на длинах волн 266 и 296 нм наблюдается люминесценция как ионов Eu3+, так и ионов Yb3+, что свидетельствует об перспективе их использования в качестве сенсибилизаторов УФ излучения. При этом при возбуждении на длине волны 266 нм регистрируется люминесценция ионов Eu2+. Максимальные квантовые выходы даун-конверсионной люминесценции иттербия в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн со значением 2.2 % при возбуждении на длине волны 266 нм были зарегистрированы для YF3:Eu:Yb при соотношениях Eu3+:Yb3+ 0.1:10.0 и 0.05:5.00.

Ключевые слова: фториды редкоземельных элементов, люминофоры, солнечные панели, даун-конверсионная люминесценция.

Источник финансирования: Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 17-73-20352.

Для цитирования: Кузнецов С. В., Низамутдинов А. С., Мадиров Э. И., КонюшкинВ. А., Накладов А. Н., Воронов В. В., Япрынцев А. Д., Иванов В. К., Семашко В. В., Федоров П. П. Исследование люминесценции твердых растворов на основе фторида иттрия, легированных иттербием и европием для фотоники. Конденсированные среды и межфазные границы. 2020; 22(2): 225-231. DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2020.22/2834

Н Кузнецов Сергей Викторович, e-mail: kouznetzovsv@gmail.com

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

1. Введение

Подавляющая часть мирового рынка солнечных фотоэлектрических устройств основывается на кремниевых технологиях. Согласно отчету Фраунгоферского Института солнечной энергии (Fraunhofer ISE) за 2017 год, широкомасштабное использование кремния основывается на доступности и дешевизне сырья, высоком совершенстве технологии производства кремния требуемой степени чистоты, его нетоксичности для человека и окружающей среды [1]. Это связано со значительным упрощением технологии очистки дешевого кремния до приемлемого уровня чистоты [2]. С 2008 по 2017 год произошло значительное снижение стоимости солнечного электричества с 3 долл. США/ Вт до 0.3 долл. США/ Вт [1]. Отдельно следует отметить, что вышедшие из строя солнечные панели уже сейчас можно перерабатывать как отходы электронных компонентов (e-waste). Это сильно отличает их от новых интенсивно разрабатываемых органо-гало-генидных материалов со структурой перовскита типа RPbX (R - органический радикал, X - Br или I или их твердый раствор) [3-5]. Особо следует отметить, что большинство таких веществ менее химически устойчивы и разлагаются в течение нескольких лет, а переработка тяжелых элементов требует создания отдельных производств и существенных инвестиций.

Одним из существенных недостатков кремния является низкая эффективность преобразования (менее 25 % даже для лучших образцов [6, 7]) солнечного света в электричество. В реальности в РФ на одном из крупнейших заводов по созданию кремниевых солнечных панелей в городе Новочебоксарске достигнут КПД генерации солнечной энергии 22.5 %. Существуют различные возможности для повышения эффективности кремниевых солнечных элементов за счет использования многослойных структур, структур с различной архитектурой поверхности и люминесцентных покрытий [8, 9]. Спектр фоточувствительности и максимальная генерация электричества кремнием не совпадают со спектром Солнца [6]. Максимальная светочувствительность кремния находится в области 900-1100 нм, что совпадает со спектральным диапазоном излучения трехвалентных ионов иттербия. В результате возможно повышение эффективности солнечно-кремниевого фотоэлектрического элемента с использованием люминесцентных покрытий.

Для этих целей предлагается использовать люминофоры, которые за счет каскада различ-

ных процессов, например, ступенчатых переходов между состояниями соответствующих ионов, передачи энергии, либо за счет кооперативных процессов преобразуют излучение из УФ-синей области спектра (даун-конверсионная люминесценция) [6-11] или из ИК-области (ап-конверсионная люминесценция) [12-14] в ближний инфракрасный диапазон, где кремний поглощает излучение с наибольшей эффективностью [6].

Квантовый выход ап-конверсионной люминесценции в видимом диапазоне света или ближнем инфракрасном диапазоне света при возбуждении в диапазоне 1.5-2.0 мкм является очень низким [15-17], поскольку два низкоэнергетических ИК-фотона должны преобразовываться в один фотон в ближнем инфракрасном диапазоне света (БИК). Квантовая эффективность даун-конверсионной люминесценции выше, потому что один ультрафиолетовый или видимый фотон высокой энергии преобразуется в один или два БИК-фотона. Квантовая эффективность даун-конверсионной люминесценции во фторидных люминофорах неоднократно исследовалась для различных матриц [18, 19], но при этом не проводилась оценка квантового выхода, что важно для практических применений.

Целью данного исследования были синтез и исследование спектрально-кинетических характеристик твердых растворов У1х_уЕихУЪуР3, определение квантовой эффективности и квантового выхода даун-конверсионной люминесценции иттербия в ближнем инфракрасном диапазоне.

2. Методика эксперимента

Образцы твердых растворов на основе фторида иттрия, легированные иттербием и европием, были синтезированы методом высокотемпературного сплавления. Фторид иттрия, фторид европия, фторид иттербия были 99.99 % марки чистоты (ЛАНХИТ, Россия). Образцы твердых растворов У1-х-уЕихУЪуР3 были синтезированы в вакуумной печи при температуре 1155 °С. Шихту помещали в вакуумную печь в графитовом тигле и постепенно нагревали до 940 °С, затем отключали вакуумную откачку, напускали смесь газов (СБ4 и Аг) и проводили плавный нагрев до температуры плавления. Полученный расплав фторировался и выдерживался при температуре процесса в течение 30 минут, затем проводилось охлаждение до комнатной температуры в течение 3 часов. Полученные образцы плавов были измельчены в агатовой ступке.

Все образцы были исследованы рентгенофа-зовым анализом на дифрактометре Bruker D8 Advanced (CuKa излучение), параметры решетки рассчитывали в программе Powder 2.0 (ДО < 10). Химический состав был оценен на сканирующем электронном микроскопе Carl Zeiss NVi-sion 40 с энергодисперсионным спектрометром. Спектры диффузного отражения были зарегистрированы на спектрофотометре Lambda 950 Perkin Elmer. Спектры люминесценции были зарегистрированы на спектрометре Stellarnet EPP2000 со спектральным разрешением 0.5 нм. В качестве импульсного источника возбуждения использовалась лазерная система с перестройкой длины волны на основе лазера Al2O3:Ti с генераторами второй и третьей гармоник (LOTIS TII, 10 Гц, 10 не), а также преобразователь длины волны на основе вынужденного комбинационного рассеяния в газообразном H2. Кинетики люминесценции регистрировали с использованием монохроматоров МДР-23 и МДР-3, в качестве фотодетектора в видимой областях спектра был использован ФЭУ-100, в ИК области спектра ФЭУ-62. Временная развертка сигналов кине-тик люминесценции осуществлялась цифровым осциллографом BORDO с полосой пропускания 200 МГц и динамическим диапазоном 10 бит. Прямое измерение квантового выхода стоксо-вой люминесценции осуществлялось при помощи интегрирующей сферы Thorlabs IS200 и спектрометра SOLAR S100, откалиброванных с использованием лампы ТРШ-2850 и оптического фильтра ЖС-16. При измерении квантового выхода люминесценции была использована методика из работы [20], предполагающая исправление спектральной характеристики системы регистрации люминесценции и калибровку опти-

ческой системы с использованием источников света с заданной интенсивностью.

3. Результаты

Рентгенограмма однофазного образца твердого раствора Y0 949Eu0 001Yb0 05F3, которая является типичной для всей серии образцов, представлена на рис. 1, а результаты индицирования в ромбической сингонии (структурный тип p-YF3) сведены в табл. 1. Образование твердого раствора подтверждается отсутствием дополнительных пиков по сравнению с соответствующими данными JCPDS и изменением параметров решетки от нелегированного образца: YF3 (a = 6.353 А, b = 6.850 А, с = 4.393 А, JCPDS card # 74-0911).

Анализ химического состава был проведен на основании энергодисперсионного анализа (табл. 1), результаты которого показали соответствие реального состава номинальному в

Рис. 1. Рентгенограмма образца твердого раствора

Y Eu Yb F

0.949 0.001 0.05 3

Таблица 1. Параметры решетки и результаты энергодисперсионного анализа твердых растворов

Y. Eu Yb F3.

1 -x-y x y 3

Y4 Eu Yb F3

1-x-y x y 3

Номинальный состав Параметры решетки, Е Состав по EDX

a b С

YF3:Eu(0.05 мол.%):УЬ(1.0 мол.%) 6.365(1) б.859(2) 4.3909(7) YF3:Eu(0.2 мол.%):УЬ(2.1 мол.%)

YF3:Eu(0.1 мол.%):УЬ(5.0 мол.%) б.345(2) б.839(3) 4.384(1) YF3:Eu(0.4 мoл.%):Yb(6.4 мол.%)

YF3:Eu(0.1 мол.%):УЬ(1.0 мол.%) б.342(2) б.838(2) 4.38б2(9) YF3:Eu(0.2 мол.%):УЬ(1.9 мол.%)

YF3:Eu(0.05 мол.%):УЬ(10.0 мол.%) б.339(2) б.834(2) 4.384(1) YF3:Eu(*):Yb(12.9 мол.%)

YF3:Eu(0.05 мол.%):УЬ(5.0 мол.%) б.348(1) б.842(2) 4.3859(9) YF3:Eu(0.1 мол.%):УЬ(7.1 мол.%)

YF3:Eu(0.1 мол.%):УЬ(10.0 мол.%) б.3597(8) б.851(1) 43891(б) YF3:Eu(0.1 мол.%)^(13.7 мол.%)

* - концентрация европия была не была определена, так как она ниже предела обнаружения методом энергодисперсионного анализа.

пределах ошибки определения, составляющей ±0.5 мол.%.

Для образцов УР3, легированных ионами Еи и УЪ, была зарегистрирована люминесценция ионов Еи3+ как при возбуждении в характерный для европия переход в области 399 нм, так и при возбуждении в УФ области спектра (296 и 266 нм). На представленных на рис. 2 соответствующих спектрах видны характерные для Еи3+ переходы 5Б0-7Рп (691, 650, 615, 590 нм), 5Вг7Рп (568, 556, 537, 526 нм), 5Б2-7Рп (511, 489, 464 нм) [21]. Кроме того, при возбуждении на 266 нм наблюдается достаточно интенсивная и широкая полоса люминесценции с максимумом в области 430 нм, что мо-

жет соответствовать межконфигурационным переходам 5^-4/ионов Еи2+ [22]. Важным является, что люминесценция ионов УЪ3+ наблюдалась лишь при возбуждении на 266 и 296 нм (рис. 2), причем в первом случае она оказалась интенсивнее.

Кинетики люминесценции ионов Еи3+ надли-не волны 615 нм и УЪ3+ на длине волны 1020 нм при возбуждении на длине волны 266 нм для матрицы УР3 представлены на рис. 3. Затухание люминесценции носит неэкспоненциальный характер, в том числе для ионов УЪ3+ при увеличении концентрации Еи3+. При этом кинетику затухания люминесценции Еи3+ можно разделить на быструю компоненту, которая укорачивается

Рис. 2. Спектры люминесценции образцов УР3:Еи:УЪ при возбуждении на длинах волн 399, 296, 266 нм

Рис. 3. Кинетики люминесценции ионов Еи3+ и УЪ3+ в образцах УР3 при возбуждении на длине волны 266 нм

при увеличении концентрации УЪ3+ и медленную, которая становится дольше. По-видимому, быстрой компоненте соответствует излучатель-ное время жизни люминесценции Еи3+, которое испытывает тушение за счет передачи энергии ионам УЪ3+. В то время как медленная компонента обусловлена каким-либо каналом подпитки населенности состояния 5Б0 ионов Еи3+. Для оценки времени жизни люминесценции было использовано среднее время жизни, вычисленное по формуле (1) [23]:

• I (г (

(1)

где 1(г) - зависимость интенсивности люминесценции от времени, г - время.

Оцененные средние времена жизни люминесценции показывают, что концентрационное тушение в значительной степени проявляется для ионов УЪ3+ (табл. 2). При этом уменьшение времени жизни люминесценции в ИК области при увеличении количества ионов Еи3+ незначительно, что свидетельствует о незначительном влиянии передачи энергии обратно на ионы Еи3+ для матрицы УР3, механизм которой описан в работе [24].

С помощью интегрирующей сферы были определены значения квантового выхода люминесценции ионов УЪ3+ (ОУ) при возбуждении образцов в области 266 нм (табл. 3). Максимальные значения зарегистрированы для соотношений Еи и УЪ 0.1:10.0 и 0.05:5.00 для УР3 (ОУ = 2.2 %).

4. Заключение

Методом высокотемпературного сплавления были синтезированы однофазные образцы твер-

дых растворов У1_А._уЕиА.УЪуР3 с различным количеством катионов Еи3+ и УЪ3+. Порошкообразные образцы этих кристаллов были охарактеризованы методами рентгеновской дифрактометрии, энергодисперсионного анализа и оптической люминесцентной спектроскопии. Для всех образцов подтверждено соответствие структурному типу р-УР3. Монотонное изменение параметров решетки свидетельствует об образовании твердых растворов той же фазы, при этом отклонение реального состава от номинального не превышало ±0.5 мол.%. Исследование люминесценции образцов, допированных одновременно ионами Еи3+ и УЪ3+, показало характерные для этих соединений спектры люминесценции ионов Еи3+ и УЪ3+, причем при возбуждении на длинах волн 266 и 296 нм регистрируется люминесценция обоих ионов. Также показано, что при возбуждении на длине волны 266 нм появляется широкая полоса люминесценции с центром около 430 нм, которая может быть обусловлена 5(-4/переходами ионов Еи2+. Это приводит к тому, что кинетики затухания люминесценции ионов Еи3+ значительно отличаются от экспоненциальных. В кинетиках люминесценции можно выделить короткую компоненту, время жизни которой уменьшается при увеличении количества ионов УЪ3+, и длинную, время жизни которой увеличивается. Наиболее вероятно, что имеет место передача энергии от ионов Еи3+ к ионам УЪ3+. С использованием интегрирующей сферы был измерен квантовый выход люминесценции ионов УЪ3+ при возбуждении на длине волны 266 нм. Максимальные квантовые выходы даун-конверсионной люминесценции были зарегистрированы для соотношений Еи и УЪ 0.10:10.00 и 0.05:5.00 для УР3 (ОУ = 2.2 %).

Таблица 2. Средние время жизни люминесценции при регистрации на длине волны 615 нм и 1020 нм в образцах УР3:Еи:УЪ при возбуждении 266 нм

УР

Длина волны регистрации 615 нм 615 нм 1020 нм 615 нм 1020 нм 615 нм 1020 нм

Состав УЪ 0% УЪ 1.0 мол.% УЪ 5.0 мол.% УЪ 10.0 мол.%

Еи 0.05 мол.% 2.6±0,1 мс 2.3±0.1 мс 1.7±0.1 мс 3.0±0.1 мс 1.3±0.1 мс 3.7±0,1 мс 1.0±0.1 мс

Еи 0.1 мол.% 2.8±0.1 мс 2,1±0.1 мс 1.6±0.1 мс 2,7±0.1 мс 1.3±0.1 мс 3.5±0.1 мс 1.1±0.1 мс

Таблица 3. Квантовый выход люминесценции УЪ3+ образцах УР _:Еи:УЪ при возбуждении 266 нм

УБ3:УЬ:Би

Состав УЬ 1.0 мол.% УЬ 5.0 мол.% УЬ 10.0 мол.%

Ей 0.05 мол.% 1.0 % 2.2 % 1.6 %

Ей 0.10 мол.% 1.0 % 1.1 % 2.2 %

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет известных финансовых конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в этой статье.

Список литературы

1. Weber E. R. Photovoltaics moving into the terawatt age. In: Proc. SPIE 10368, Next Generation Technologies for Solar Energy Conversion VIII. 2017;10368: 1036803. DOI: https://doi.org/10. 1117/12.2277978

2. Seibt M., Kveder V. Gettering Processes and the Role of Extended Defects. In: Advanced Silicon Materials for Photovoltaic Applications. John Wiley & Sons, Ltd; 2012. pp. 127-188. DOI: https://doi.org/10.1002/978 1118312193.ch4

3. Turkevych I., et al. Strategic advantages of reactive polyiodide melts for scalable perovskite photovoltaics. Nature Nanotechnology. 2019:14(1): 57-63. DOI: https://doi.org/10.1038/s41565-018-0304-y

4. Abdollahi Nejand B., et al. Vacuum-assisted growth of low-bandgap thin films (FA 0.8 MA 0.2 Sn 0.5 Pb 0.5 I 3) for all-perovskite tandem solar cells. Advanced Energy Materials. 2020;10(5): 1902583. DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.201902583

5. Im J. H., et al. 6.5% efficient perovskite quantum-dot-sensitized solar cell. Nanoscale. 2011;3(10): 4088-4093. DOI: https://doi.org/10.1039/ C1NR10867K

6. Huang X., Sanyang H., Wei H., Xiaogang L. Enhancing solar cell efficiency: the search for luminescent materials as spectral converters. Chemical Society Reviews. 2013;42(1): 173-201. DOI: https://doi. org/10.1039/C2CS35288E

7. Trupke T., Green M. A., Würfel P. Improving solar cell efficiencies by down-conversion of high-energy photons. Journal of Applied Physics. 2002;92(3): 16681674. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1492021

8. Yao H., Shen H., Tang О. Highly luminescent up/down conversion thin films prepared by a room temperature process. Thin Solid Films. 2019;683: 1-7. DOI: https://doi.org/10.1016Zj.tsf.2019.05.010

9. Loiko P. A., Khaidukov N. M., Mendez-Ramos J., Vilejshikova E. V., Skoptsov N. A., Yumashev K. V. Up-and down-conversion emissions from Er3+ doped K2YF5 and ^YbFj. crystals. Journal of Luminescence. 2016;170: 1-7. DOI: https://doi.org/10.1016/)'. jlumin.2015.10.016

10. Li L., Lou C., Cao H., Diao H., Karunakaran S. K. Enhancing concentrator monocrystalline Si solar cells by down conversion Ce3+-Yb3+ co-doped YAG phosphors. Applied Physics Letters. 2018;113(10): 101905. DOI: https://doi.org/10.1063/1.5043221

11. Serrano D., Braud A., Doualan J.-L., Camy P., Benayad A., Menard V., Moncorge R. Ytterbium

sensitization in KY3F10: Pr3+, Yb3+ for silicon solar cells efficiency enhancement. Optical Materials. 2011;33(7): 1028-1031. DOI: https://doi.org/10.1016/)'. optmat.2010.07.023

12. Fischer S., Ivaturi A., Jakob P., Krämer K. W., Martin-Rodriguez R., Meijerink A., Goldschmidt J. C. Upconversion solar cell measurements under real sunlight. Optical Materials. 2018;84: 389-395. DOI: https://doi.org/10.1016/j.optmat.2018.05.072

13. Kuznetsov S., Ermakova Y., Voronov V., Fedorov P., Busko D., Howard I. A., Turshatov A. Up-conversion quantum yields of SrF2:Yb3+, Er3+ sub-micron particles prepared by precipitation from aqueous solution. Journal of Materials Chemistry C. 2018;6(3): 598-604. DOI: https://doi.org/10.1039/C7TC04913G

14. Fischer S., Ivaturi A., Jakob P., Krдmer K. W., Martin-Rodriguez R., Meijerink A., Richards B., Goldschmidt J. C. Upconversion solar cell measurements under real sunlight. Optical Materials. 2018;84: 389395. DOI: https://doi.org/10.1016/j.opt-mat.2018.05.072

15. Lyapin A. A., Gushchin S. V., Kuznetsov S. V., Ryabochkina P. A., Ermakov A. S., V Proydakova. Yu., Voronov V. V., Fedorov P. P., Artemov S. A., Yapryntsev A. D., Ivanov V. K. Infrared-to-visible up-conversion luminescence in SrF2:Er powders upon excitation of the 4I13/2 level. Optical Materials Express. 2018;8(7): 1863-1869. DOI: https://doi.org/10.1364/ OME.8.001863

16. Рожнова Ю. А., Кузнецов С. В., Воронов В. В., Федоров П. П. Синтез ап-конверсионныхлюмино-нофоров на основе фторида стронция, легированного Ho3+ и Er3+, для визуализаторов двухмикронного излучения. Конденсированные среды и межфазные границы, 2016;18(3): 408-413. Режим доступа: https://journals.vsu.ru/kcmf/article/view/150/107

17. Александров А. А., Маякова М. Н., Воронов В. В., Поминова Д. В., Кузнецов С. В., Баранчиков А. Е., Иванов В. К., Лысакова Е. И., Фёдоров П. П. Синтез ап-конверсионных люминофоров на основе фторида кальция. Конденсированные среды и межфазные границы. 2020;22(1): 3-10. DOI: https:// doi.org/10.17308/kcmf.2020.22/2524

18. Van Der Ende B. M., Aarts L., Meijerink A. Near-infrared quantum cutting for photovoltaics. Advanced Materials. 2009;21(30): 3073-3077. DOI: https://doi. org/10.1002/adma.200802220

19. Piper W. W., DeLuca J. A., Ham F. S. Cascade fluorescent decay in Pr3+-doped fluorides: Achievement of a quantum yield greater than unity for emission of visible light. Journal of Luminescence. 1974;8(4): 344-348. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-2313(74)90007-6

20. Yasyrkina D. S., Kuznetsov S. V., Ryabova A. V., Pominova D. V., Voronov V. V., Ermakov R. P., Fedorov P. P. Dependence of quatum yield of up-conversion luminescence on the composition of fluorite-type

solid solution NaY, Yb Er F„. Nanosystems: Physics,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1-x-y x y 4 J j у

Chemistry, Mathematics- 2013;4(5): 648-656. Available at: http://nanojournal.ifmo.ru/en/articles-2/vol-ume4/4-5/physics/paper07/

21. Ding M., Lu C., Cao L., Song J., Ni Y., Xu Z. Facile synthesis of b-NaYF4:Ln3+ (Ln = Eu, Tb, Yb/Er, Yb/Tm) microcrystals with down- and up-conversion luminescence. Journal of Materials Science. 2013;48(14): 4989-4998. DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-013-7285-x

22. Tao F., Wang Z., Yao L., Weili C., Li X. Synthesis and photoluminescence properties of truncated octahedral Eu-Doped YF3 submicrocrystals or nano-crystals. The Journal of Physical Chemistry C. 2007;111(8): 3241-3245. DOI: https://doi.org/10.1021/ jp065905z

23. Свешников Б. Я., Широков В. В. О зависимости измерений средней длительности и выхода люминесценции в процессе тушения от закона взаимодействия молекул. Оптика и спектроскопия. 1962;12(5): 576-581.

24. Кузнецов С. В., Низамутдинов А. С., Прой-дакова В. Ю., Мадиров Э. И, Воронов В. В., Япрын-цев А. Д., Иванов В. К., Гориева В. Г., Марисов М. А., Семашко В. В., Федоров П. П. Синтез и исследование люминесценции твердых растворов Sr1-x-yYbxEuyF2+x y для фотоники. Неорганические материалы. 2019;55(10): 1092-1100. DOI: https://doi.org/10.1134/ S0002337X19100087

Информация об авторах

Кузнецов Сергей Викторович, к. х. н., в. н. е., Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва, Российская Федерация; e-mail: kouznet-zovsv@gmail.com. ORCID iD: https://orcid.org/0000-0002-7669-1106.

Низамутдинов Алексей Сергеевич, к. ф.-м. н., доцент, Казанский федеральный университет; Казань, Российская Федерация; e-mail: anizamut-

dinov@mail.ru. ORCID iD: https://orcid.org/0000-0003-1559-6671.

Мадиров Эдуард Ильдарович, аспирант, Казанский федеральный университет, Казань, Российская Федерация; e-mail: ed.madirov@gmail.com. ORCID iD: https://orcid.org/0000-0001-7092-8523.

Конюшкин Василий Андреевич, к. т. н., заведующий лабораторией, Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва, Российская Федерация; ORCID iD: https://orcid.org/0000-0002-6028-8937.

Накладов Андрей Николаевич, м. н. е., Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Российская Федерация; ORCID iD: https://orcid.org/0000-0002-4060-8091.

Воронов Валерий Вениаминович, к. ф.-м. н., заведующий лабораторией, Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва, Российская Федерация; e-mail: voronov@lst.gpi.ru. ORCID iD: https://orcid.org/0000-0001-5029-8560.

Япрынцев Алексей Дмитриевич, аспирант, Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, Москва, Российская Федерация; ORCID iD: https://orcid.org/0000-0001-8166-2476.

Иванов Владимир Константинович, д. х. н., чл.-корр. РАН, директор Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, Москва, Российская Федерация; e-mail: van@igic.ras.ru. ORCID iD: https://orcid.org/0000-0003-2343-2140.

Семашко Вадим Владимирович, д. ф.-м. н., профессор, Казанский федеральный университет, Казань, Российская Федерация; ORCID iD: https:// orcid.org/0000-0003-4967-1991.

Фёдоров Павел Павлович, д. х. н., зав. отдела, Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва, Российская Федерация; e-mail: ppfedorov@ yandex.ru. ORCID iD: https://orcid.org/0000-0002-2918-3926.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.