1.一种发光材料,其特征是:是以钆镓铝石榴石为基质,在基质中掺杂稀土发光离子的材料体系,具有石榴石晶体结构,其化学组成分子式为:
(Ybx,Rey,Az,Gd3-x-y-z)(Gaw,Al5-w)O12
其中,Re包含Er元素,还可以包含Ho、Fe、Tm、In中的一种或两种以上元素的组合;A为Y、Lu、B、Tb、Sc中的一种或两种以上元素的组合;
x、y、z、w分别对应元素Yb、Re、A、Ga的摩尔含量,并且0.01<x<1.2,0.01<y<1.2,0<z<1.5,2<w<3。
2.如权利要求1所述的发光材料,其特征是:0.02<x<0.6;
优选地,0.01<y<0.3;
优选地,0<z<0.9。
3.如权利要求1所述的发光材料,其特征是:所述发光材料将980nm附近的红外光谱转换为可见光。
4.如权利要求1、2或3所述的发光材料的粉体制备方法,其特征是:包括如下步骤:
(1)以可溶性铝盐,以及其他元素的可溶性氧化物作为前驱体,按照所述材料的化学组成分子式称量后溶于热HCl、热HNO3,或者两者的混合酸中,得到浓度为0.2~1.0mol/L的混合溶液A;
选择氨水、碳酸氢铵,或者两者的混合溶液为沉淀剂溶液B,沉淀剂摩尔浓度为1~5mol/L;
用反滴法将混合溶液A以1~100ml/min的滴速滴加到沉淀剂溶液B中,得到悬浮液,沉淀结束后,用抽滤或压滤的方法将悬浮液中的沉淀颗粒与溶液分离,并经水洗、干燥、研磨、过筛等步骤得到前驱粉体;
(2)将前驱粉体在空气气氛中经700~1100℃煅烧处理,得到发光材料的粉体。
5.如权利要求4所述的发光材料的粉体制备方法,其特征是:所述的步骤(1)中,可溶性铝盐为Al2(SO4)3或者NH4Al(SO4)2·12H2O;
作为优选,所述的步骤(1)中,其他元素的可溶性氧化物为Gd2O3,Ga2O3,Yb2O3,Lu2O3,Er2O3,Ho2O3,Tm2O3,In2O3,Fe2O3,Tb2O3,Sc2O3;
作为优选,所述的步骤(1)中,所述混合溶液A的pH值在1.5~2.5之间;
作为优选,所述的步骤(1)中,混合溶液A的摩尔浓度为0.2~0.5mol/L;
作为优选,所述的步骤(1)中,沉淀剂溶液的摩尔浓度为2~4mol/L;
作为优选,所述的步骤(1)中,当沉淀剂为混合液时,氨水/碳酸氢铵的摩尔比为0.25~5,更优选为0.25~1;
作为优选,所述的步骤(1)中,滴加过程中伴随机械搅拌;
作为优选,所述的步骤(1)中,滴加过程是在超声震荡条件下进行。
6.如权利要求4所述的发光材料的粉体制备方法,其特征是:所述的步骤(2)中,煅烧温度为800~950℃;
作为优选,所述的步骤(2)中,煅烧时间为1~2小时;
作为优选,经所述步骤(2)得到的发光材料粉体的比表面为10~30m2/g。
7.如权利要求1、2或3所述的发光材料作为光谱修饰材料在硅基太阳能电池中的应用。
8.如权利要求7所述的发光材料作为光谱修饰材料在硅基太阳能电池中的应用,其特征是:所述的发光材料的粉体形成光谱修饰层位于硅基太阳能电池单元的背面,光谱修饰层表面设置发射层;
作为优选,所述的光谱修饰材料层的厚度为0.1~500μm。
9.如权利要求8所述的发光材料作为光谱修饰材料在硅基太阳能电池中的应用,其特征是:所述的光谱修饰材料层是所述发光材料的粉体通过PVD、丝网印刷,或者涂敷制得的薄膜层;
或者,所述的光谱修饰材料层是所述发光材料的粉体制成的微晶玻璃;
或者,所述的光谱修饰材料层是所述发光材料的粉体制成的透明陶瓷。
10.如权利要求9所述的发光材料作为光谱修饰材料在硅基太阳能电池中的应用,其特征是:
所述发光材料的粉体制成微晶玻璃的方法如下:
选择低软化点、低热膨胀系数的玻璃粉料,将所述发光材料的粉体与该玻璃粉料球磨混合,其中所述发光材料的粉体的体积百分含量为0.5~20%,干燥后用铂金坩埚装填,在马弗炉中升温至800~1400℃,然后迅速冷却至室温;
所述发光材料的粉体制成的透明陶瓷的方法如下:
将所述发光材料的煅烧后的粉体通过干压、凝胶注模,或者流延成型方法得到一定尺寸规格的陶瓷塑坯,然后在氧气气氛中1550~1700℃烧结,之后经热等静压以及空气退火处理,得到透明陶瓷。