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眾所周知,阻礙光伏器件性能提升的一個重要因素是低于光伏材料帶隙的低能紅外光子無法被充分利用。對于硅而言,大于1100 nm的太陽光不能被吸收,而這部分占據(jù)太陽光光譜能量的20%;對于帶隙更大的鈣鈦礦而言,不能被利用的太陽光顯著增多。因此,若能夠充分吸收這些低能紅外光子并實現(xiàn)高效轉(zhuǎn)換,將可在現(xiàn)有基礎上顯著提升對太陽能的利用率。為此,窄帶隙紅外光伏材料被視為實現(xiàn)低能紅外光子利用的關鍵所在。
近中紅外光廣泛應用于光纖通信、醫(yī)療、遙感探測、說環(huán)境監(jiān)控等應用領域,高效、穩(wěn)定、緊湊的近中紅外光光源是這些應用得以實施的基礎。
碳納米點(Carbon Nanodots, CDs)與金剛石同是碳家族的重要成員,是一種制備簡單、光學性能優(yōu)越、生物相容性好、低毒性等優(yōu)點的發(fā)光材料。近年來因其優(yōu)異的熒光性能和生物兼容性,從而在在生物醫(yī)學成像、傳感器、儲能和發(fā)光器件等領域重要的潛在應用而引起了人們大量關注,特別是近年來有關室溫磷光的CDs報道在很大程度上擴大了其應用前景。碳納米點表面豐富的表面官能團和其內(nèi)部的氫鍵相互作用可以穩(wěn)定其三重態(tài),并促進載流子的系間竄越,使其表現(xiàn)出優(yōu)異的室溫磷光發(fā)射性能。但由于三重態(tài)激子不穩(wěn)定,在水環(huán)境下容易被自身的分子振動和水中的溶解氧消耗掉,因此絕大多數(shù)磷光現(xiàn)象都是在固態(tài)條件下實現(xiàn)的,而如何在水溶液中實現(xiàn)磷光發(fā)射仍然面臨艱巨挑戰(zhàn)。
近期,中國科學院上海光學精密機械研究所微納光電子功能材料實驗室在3微米激光晶體研究中取得進展,研究團采用提拉法生長Ho:CaGdAlO4和Ho,Pr:CaGdAlO4晶體,分析晶體質(zhì)量、結構、溶質(zhì)分凝與偏振光譜性能。Ho3+的5I6→5I7躍遷呈寬帶熒光特性,發(fā)射波長從2750nm延伸至3000nm,為中紅外超短脈沖的產(chǎn)生提供頻譜保障。
基于高光通量VPH光譜儀的拉曼光譜系統(tǒng),可以快速獲得烷烴類和非烷烴類氣體信息,實時在線分析鉆井中的氣體成分和相關含量來分析油氣層的位置和儲量。
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