Люминесцирующая пленка

(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт молекулярной и атомной физики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Малашкевич Георгий Ефимович Шевченко Гвидона Петровна Бокшиц Юлия Валентиновна Першукевич Петр Павлович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт молекулярной и атомной физики Национальной академии наук Беларуси(57) Люминесцирующая пленка, содержащая 23 и 23, отличающаяся тем, что она дополнительно содержитпри следующем соотношении компонентов, мол.23 45-75 23 20-40 Изобретение относится к неорганическим пленкам (покрытиям), в частности к алюминатной пленке, и может быть использовано в качестве светотрансформирующего покрытия для кремниевых солнечных элементов и световых детекторов, а также в качестве катодолюминесцирующей пленки. Известно люминесцирующее покрытие для световых детекторов (см. патент США 9727503, кл.02, опубл. 31.07.1997), полученное из 3-хинолят алюминия (3),которое преобразует ультрафиолетовое излучение в зеленую область спектра с 530 нм для увеличения их эффективности. Основными недостатками известного покрытия являются плохое согласование полосы люминесценции с областью максимальной спектральной чувствительности кремниевых солнечных элементов (800-900 нм), невысокая стойкость к фотовыцветанию и слабая механическая прочность, обусловленные присутствием органических компонентов. Известна люминесцирующая пленка (см. . , . , . , .-(3, 33)-- ., 1998, . 287, . 737-741) следующего состава, мол.А 2 О 3 85-99, 31-15. Полоса люминесценции данной пленки приходится на область спектра при 1530 нм. Основными недостатками известной пленки являются отсутствие люминесценции в области спектральной чувствительности кремниевых солнечных элементов и слабая ин 8059 1 2006.04.30 тенсивность этой люминесценции при возбуждении широкополосным излучением из-за малых ширины и сечений полос поглощения ионов Е 3 . Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является люминесцирующая пленка (см. . , . , ., .-(3, 33)-., 1998, . 287, . 737-741) следующего состава, мол.23 85-99, 31-15. Оптическая плотность такой пленки (при нанесении трех слоев) менее 0,1 при 240 нм, основная полоса люминесценции лежит при 615 нм, а доля квантов, излучаемых в этой полосе, составляет 60 . Основным недостатком этой пленки (прототипа) является низкая интенсивность люминесценции ионов Е 3 в полосе при 700 нм (т.е. в области более высокой спектральной чувствительности кремниевых солнечных элементов) из-за малой ( 25 ) доли квантов, испускаемых в соответствующем переходе (переход 5074), а также слабого поглощения в полосе переноса заряда О 2-Е 3(расположена при 240 нм) и небольшой( 24 нм) полуширины этой полосы. Задачей предполагаемого изобретения является создание пленки с высокой интенсивностью люминесценции в области 700 нм при возбуждении в ультрафиолетовой части спектра. Для выполнения поставленной задачи люминесцирующая пленка, содержащая А 2 О 3 и Е 2 О 3, дополнительно содержитпри следующем соотношении компонентов, мол.А 2 О 3 45-75, Е 2 О 3 20-40,5-25. Выход за пределы заявляемых концентраций ингредиентов нецелесообразен, так как ведет к снижению интенсивности люминесценции в области 700 нм. Процесс получения заявляемой пленки включал в себя приготовление золя гидратированного диоксида алюминия путем гидролиза водного раствора А 1(3)3 в присутствии аммиака с последующей пептизацией образующегося осадка азотной кислотой, добавление растворимой соли европия и оксифторида висмута при постоянном перемешивании,воздействие ультразвуком, нанесение на подложку методом центрифугирования и последующую термообработку. Составы заявляемой люминесцирующей пленки, ее оптическая плотностьпосле нанесения трех слоев и соответствующей термообработки, относительная интегральная интенсивность люминесценциипри длине волны возбуждения в 280 нм, коэффициент ветвления люминесценциидля полосы при 700 нм, а также полуширина ультрафиолетовой полосы возбуждения люминесценциипри регистрации на длине волны р 703 нм приведены в таблице. На фигуре приведены спектры светоослабления (а) подложки (кривая 1) и образца 2(кривая 2), а также квантовые спектры люминесценции (б) и ее возбуждения (в) для этого образца соответственно при в 280 нм (кривая 3) и р 703 нм (кривая 4). Таким образом, заявляемая пленка по сравнению с прототипом характеризуется в 1,21,8 раз более высокой долей квантов, излучаемых в полосе при 700 нм, в 1,8-2,1 раза большей шириной ультрафиолетовой полосы возбуждения люминесценции и до 10 раз интенсивнее поглощает в ультрафиолетовой области спектра. Это обеспечивает заявляемой пленке более высокую эффективность при использовании в качестве светотрансформирующего покрытия для кремниевых солнечных элементов и световых детекторов. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3