Люминесцирующая пленка

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Малашкевич Георгий Ефимович Шевченко Гвидона Петровна Бокшиц Юлия Валентиновна Фролова Елена Владимировна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Люминесцирующая пленка, содержащая 23, отличающаяся тем, что дополнительно содержитпри следующем соотношении компонентов, мол.23 70-90 10-30. 2. Люминесцирующая пленка по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 23 при следующем соотношении компонентов, мол.23 65-89 Изобретение относится к неорганическим пленкам (покрытиям), в частности к пленкам на основе стеклообразующих оксидов, и может быть использовано в качестве светотрансформирующих покрытий для кремниевых солнечных элементов и люминесцентных экранов. Известно органическое люминесцирующее покрытие для световых детекторов 1, 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 2 следующего состава, мол.23 85-99,3 1-15. 10742 1 2008.06.30 Основным недостатком этой пленки является низкая интенсивность люминесценции ионов 3 (максимум их люминесценции приходится на 615 нм). Этот недостаток является следствием малых ширин и сечений внутриконфигурационных полос поглощения 3 , слабого поглощения в полосе переноса заряда 3 О 2-, расположенной при 240 нм (оптическая плотность в максимуме такой полосы менее 0,1), и низкой эффективности передачи возбуждений из этой полосы на указанные ионы. Известна также люминесцирующая пленка, состоящая из наночастиц , нанесенных на подложку путем импульсного лазерного осаждения, либо йодированием тонкой медной пленки, полученной вакуумным напылением, либо осаждением из раствора ацетонитрила в присутствии небольшого количества метил-3-этил имидазола тиоцианата в качестве поверхностно-активного вещества 3. Основным недостатком известной пленки является плохая адгезия к подложке. Кроме того, доля квантов люминесценции, излучаемых известной пленкой в области 600-900 нм,не превышает 60 . Эти недостатки не позволяют использовать такую пленку в качестве светотрансформирующих покрытий для кремниевых солнечных элементов. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является люминесцирующая пленка 4 следующего состава, мол.23 40-80, 2 О 3 10-40,23 10-30. Основными недостатками этой пленки (прототипа) являются относительно невысокая интенсивность люминесценции ионов 3 из-за небольшого квантового выхода ее сенсибилизации ионами 3 и плохое согласование полос люминесценции с областью максимальной спектральной чувствительности кремниевых солнечных элементов. Задачей предлагаемого изобретения является повышение интенсивности люминесценции пленки и улучшение согласования ее полосы люминесценции с областью максимальной спектральной чувствительности кремниевых солнечных элементов. Для решения поставленной задачи люминесцирующая пленка, содержащая А 2 О 3,дополнительно содержитпри следующем соотношении компонентов, мол.А 2 О 3 70-90,10-30. Люминесцирующая пленка по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 23 при следующем соотношении компонентов, мол.23 65-89,10-30,23 1-10. Процесс получения заявляемой люминесцирующей пленки включал в себя приготовление многокомпонентного золя с использованием ультразвукового диспергирования, нанесение его методом центрифугирования на очищенную кварцевую подложку, сушку каждого слоя и его прогрев при 150 С в течение 5 мин, последующий отжиг пленки. Уменьшение концентрацииниже заявляемой нецелесообразно, так как ведет к существенному снижению интенсивности люминесценции пленки, а увеличение сверх заявляемой - к ухудшению ее оптического качества и адгезии. Увеличение концентрации 23 выше заявляемой может привести к снижению квантового выхода люминесценции пленки. Составы заявляемой люминесцирующей пленки (6 слоев) и относительная доля квантов, излучаемых до ее термообработки в полосах люминесценции с максимумом при 420 нм (1) и 720 нм (2), сведены в таблицу. Как следует из таблицы, замещение оксида алюминия оксидами лантаноидов ведет к заметному увеличению относительной интенсивности длинноволновой полосы люминесценции. На фигурах приведены спектры светоослабления (кривая 1) и квантовые спектры люминесценции (кривая 2) и ее возбуждения (кривая 3) для образца 5 до термообработки(фиг. 1) и после нее (фиг. 2). Спектры люминесценции записаны при возбуждении излучением с 320 нм, а спектры возбуждения - при регистрации на 420 нм (фиг. 1) и 720 нм (фиг. 2). Как видно из этих фигур, в результате термообработки многократно возрастает интенсивность поглощения при 400 нм и исчезает коротковолновая полоса люминесценции. Квантовый выход люминесценции опытных образцов пленки, определенный сравнительным методом при длине волны возбуждающего излучения 320 нм и использовании в качестве эталона паспортизированного содержащего стекла в виде пластинки толщиной 0,3 мм, находится в пределах 80-95 . Таким образом, заявляемая пленка характеризуется люминесценцией в полосах с максимумами при 420 и 720 нм, относительная интенсивность которых зависит от условий термообработки пленки, а квантовый выход люминесценции может приближаться к 100 . Термообработка данной пленки ведет к многократному увеличению поглощения при 400 нм и перераспределению квантов люминесценции в пользу длинноволновой полосы (вплоть до полного исчезновения коротковолновой полосы). Это позволяет использовать заявляемую пленку в качестве светотрансформирующего покрытия для кремниевых солнечных элементов и люминесцентных экранов. Источники информации 1.97/27503 А 2. 2... . . . . 287, 1998. - Р. 737-741. 3... . 80, 2003. - . 461-465. 4.6909 С 1,2005. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4