Resumen

Hemos investigado los procesos de conversión ascendente (UC) sensibles a la banda ancha en una serie de perovskitas ABO3 sensibilizadas con Tm y Ni (A = Ca/Sr/Ba y B = Ti/Zr/Hf). Hemos diseñado combinaciones de sensibilizadores y cationes anfitriones tales que la radiación solar superamplia, que va de 900 nm a casi 2000 nm, puede ser convertida eficientemente a 800 nm y longitudes de onda más cortas. Los iones Ni2 situados en el centro de los octaedros O2- absorben fotones en el rango de 900-1500 nm y transfieren esas energías a los iones Tm3 cercanos. Los iones Tm3 convirtieron esas energías a 800 nm, junto con las energías absorbidas por ellos mismos en los rangos de 1100-1250 y 1550-2000 nm, mostrando una sensibilidad de banda superancha. Entre los upconverters ABO3:Tm, Ni (A = Ca/Sr/Ba y B = Ti/Zr/Hf), CaTiO3:Tm, Ni exhibió el mejor rendimiento debido a su estructura cristalina más distorsionada, que intensificó los alcances de emisión y absorción al aumentar las probabilidades de transición óptica de los iones Tm3 y Ni2. La introducción de iones alcalinos en los sitios Ca2 y de iones Nb5 en los sitios Ti4 intensificó varias veces la emisión UC, debido principalmente a un mecanismo de equilibrio de cargas. Al mismo tiempo, los iones alcalinos codopados de mayor y menor tamaño crearon un campo cristalino asimétrico alrededor de los iones activos y potenciaron aún más la emisión UC. Es importante destacar que los fotones upconverted se encuentran dentro de los bordes de absorción de GaAs, Cu2ZnSnS4 y células solares sensibilizadas por colorantes, lo que permite ampliar las aplicaciones de estos upconverters además de las células solares de Si cristalino.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Nanoestructuras Energía limpia Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Photochemistry Nanostructures Clean energy Photoelectric effect
• Palabras claves:iones ni2, energías, iones, emisión uc, iones alcalinos, células solares, sitios ca2, campo cristalino asimétrico, radiación solar amplia, mecanismo de equilibrio de cargas
• Keywords:ni2+ ions, energies, ions, uc emission, alkali ions, solar cells, ca2+ sites, asymmetric crystal field, broad solar radiation, charge balance mechanism