Фотолюминесцентные свойства активированного ионами Eu3+ люминофора Y2Sr3B4O12 для энергоэффективных фотоэлектрических приложений

Dewangan V.; Mishra А.; Dubey V.; Subbareddy Y.; Rao M. C.; Koutavarapu R.

Фотолюминесцентные свойства активированного ионами Eu³⁺ люминофора Y₂Sr₃B₄O₁₂ для энергоэффективных фотоэлектрических приложений

Dewangan V. , Mishra А. , Dubey V. , Subbareddy Y. , Rao M. C., Koutavarapu R.

2024

Люминофоры Y2Sr3B4O12, легированные ионами европия, синтезированы усовершенствованным традиционным методом твердофазных реакций. Образцы охарактеризованы методами рентгеновской дифракции (XRD), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), фотолюминесценции (ФЛ), определены их координаты CIE. Рентгеноструктурный анализ подтвердил образование смешанной фазы за счет полибората и гексагонального кристаллического ортобората иттрия. СЭМ-изображения показали неправильную морфологию образца. Распределение зерен по размерам широкое (от 2 мкм до 100 нм). Измерения ФЛ показали характеристики возбуждения и эмиссии приготовленного люминофора с различной концентрацией легирующего иона. Из спектров ФЛ видно, что интенсивность излучения магнитного диполя выше, чем интенсивность излучения электрического диполя, поскольку ионы Eu3+ занимают положение более высокой симметрии в матрице Y2Sr3B4O12. Интенсивность ФЛ возрастала с увеличением концентрации легирующего иона до 2.0 мол.%, после чего уменьшалась из-за концентрационного тушения. Показано, что люминофоры Y2Sr3B4O12:Eu3+ могут быть использованы в солнечных элементах/фотоэлектрических системах.

Dewangan V. , Mishra А. , Dubey V. , Subbareddy Y. , Rao M. C., Koutavarapu R. Фотолюминесцентные свойства активированного ионами Eu³⁺ люминофора Y₂Sr₃B₄O₁₂ для энергоэффективных фотоэлектрических приложений. Журнал прикладной спектроскопии. 2024;91(2):318.

Цитирование

Список литературы

1. F. D. J. Nieuwenhout, A. Van Dijk, P. E. Lasschuit, G. Van Roekel, V. A. P. Van Dijk, D. Hirsch, H. Arriaza, M. Hankins, B. D. Sharma, H. Wade, Prog. Photovolt. Res. Appl., 9, 455–474 (2001).

2. N. Kannan, D. Vakeesan, Renew. Sustain. Energy Rev., 62, 1092–1105 (2016).

3. T. V. Ramachandra, R. Jain, G. Krishnadas, Renew. Sustain. Energy Rev., 15, 3178–3186 (2011).

4. M. J. Crane, D. M. Kroupa, D. R. Gamelin, Energy Environ. Sci., 12, 2486–2495 (2019).

5. W. Chang, L. Li, M. Dou, Y. Yan, S. Jiang, Y. Pan, M. Cui, Z. Wu, X. Zhou, Mater. Res. Bull., 112, 109–114 (2019).

6. C. S. Erickson, M. J. Crane, T. J. Milstein, D. R. Gamelin, J. Phys. Chem. C, 123, 12474–12484 (2019).

7. G. Alymov, V. Vyurkov, V. Ryzhii, A. Satou, D. Svintsov, Phys. Rev. B, 97, 1–13 (2018).

8. Z. Xiaoxia, W. Xiaojun, Ch. Baojiu, M. Qingyu, D. Weihua, R. Guozhong, Y. Yanmin, J. Alloys Compd., 433, 352–355 (2007).

9. A. V. Zaushitsyn, V. V. Mikhailin, A. Yu. Romanenko, E. G. Khaikina, O. M. Basovich, V. A. Morozov, B. I. Lazoryak, Inorg. Mater., 41, 766–772 (2005).

10. S. Neeraj, N. Kijima, A. K. Cheetham, Chem. Phys. Lett., 387, 271–276 (2004).

11. E. Tomaszewicz, M. Guzik, J. Cybińska, J. Legendziewicz, Helv. Chim. Acta, 92, 2274–2290 (2009).

12. K. S. Sohn, D. H. Park, S. H. Cho, J. S. Kwak, J. S. Kim, Chem. Mater., 18, 1768–1772 (2006).

13. K. N. Shinde, S. J. Dhoble, J. Lumin., 28, 93–96 (2013).

14. Z. Zhou, N. F. Wang, N. Zhou, Z. X. He, S. Liu, Y. N. Liu, Z. W. Tian, Z. Y. Mao, H. T. Hintzen, J. Phys. D, 46, 035104–035110 (2013).

15. F. W. Mo, L. Y. Zhou, Q. Pang, F. Z. Gong, Z. J. Liang, Ceram. Int., 38, 6289–6294 (2012).

16. Q. Xiao, Q. T. Zhou, M. Li, J. Lumin., 130, 1092–1094 (2010).

17. S. M. Zhang, B. Zhu, S. F. Zhou, J. R. Qiu, J. Soc. Inf. Display, 17, 507–510 (2009).

18. F. Shen, D. W. He, H. L. Liu, J. H. Xu, J. Lumin., 122-123, 973–975 (2007).

19. X. Zhang, H. Chen, J. Kim, J. Rare Earth, 27, 270–279 (2009).

20. N. Liu, D. Zhao, L. Yu, K. Zheng, W. Qin, Coll. Surf. A: Physio Eng. Aspects, 363, 124–129 (2010).

21. K. Sreebunpeng, W. Chewpraditkul, M. Nikl, Radiat. Measur., 60, 42–45 (2014).

22. Y. H. Wang, X. Guo, T. Endo, Y. Murakami, M. Ushirozawa, J. Solid State Chem., 177, 2242–2248 (2004).

23. V. Dubey, Jagjeet Kaur, Sadhana Agrawal, N. S. Suryanarayana, K. V. R. Murthy, Superlatt. Microstruct., 67, 156–171 (2014).

24. R. Tiwari, V. Dubey, Vijay Singh, María Elena Zayas Saucedo, Luminescence: Theory and Applications of Rare Earth Activated Phosphors, Walter de Gruyter GmbH & Co KG (2021).

25. V. Dubey, R. Tiwari, Raunak Kumar Tamrakar, Jagjeet Kaur, S. Dutta, Subrata Das, H. G. Visser, S. Som, J. Lumin., 180, 169–176 (2016).

26. N. Dubey, Marta Michalska-Domańska, Janita Saji, Vikas Dubey, Jagjeet Kaur Saluja, In: Hybrid Perovskite Composite Materials, Wood head Publishing, 169–180 (2021).

27. V. Dubey, Sudipta Som, Vijay Kumar, Luminescent Materials in Display and Biomedical Applications, CRC Press, Taylor & Francis Group (2021).

28. J. Singh, D. Poelman, V. Dubey, J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 30, No. 23, 20665–20672 (2019).

29. G. E. Malashkevich, A. G. Makhanek, A. V. Semchenko, V. E. Gaishun, I. M. Mel’nichenko, E. N. Poddenezhnyi, Phys. Solid State, 41, 202–207 (1999).

30. G. E. Malashkevich, V. N. Sigaev, G. I. Semkova, B. Champagnon, Phys. Solid State, 46, 552–556 (2004).

31. V. Dordevic, Z. Antic, M. G. Nikolic, M. D. Dramicanin, J. Res. Phys., 37, No. 1, 47–54 (2013).

32. J. G. Sole, L. E. Bausa, D. Jaque, An Introduction to the Optical Spectroscopy of Inorganic Solids, John Wiley & Sons, England (2005).

Источник

Информация

Автор

Dewangan V. Технологический институт Бхилаи Дург
Mishra А. Технологический институт Бхилаи Дург
Dubey V. Университет Северо-Восточного Хилла (NEHU)
Subbareddy Y. Колледж Андхра Лойола
Rao M. C. Колледж Андхра Лойола
Koutavarapu R. Технологический институт GMR

Страницы

Год издания

2024

Ключевые слова

Коллекции

Журнал прикладной спектроскопии