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Glasgow, G1 1XL, UK Corresponding authors, e-mail: * arnaoutakis@hmu.gr , # bryce.richards@kit.edu Abstract Upconversion – the absorption of two or more photons resulting in radiative emission at a higher energy than the excitation – has the potential to enhance the efficiency of solar energy harvesting technologies, most notably photovoltaics.但是，所需的超高光强度和灯笼离子的狭窄吸收带限制了有效的太阳能利用率。在本文中，我们报告了令人兴奋的上转换器，其浓度的阳光在通量密度高达2300个太阳下，辐射仅限于硅带隙以下的光子能量（对应于波长= 1200 nm）。上转换到= 980 nm是通过在荧光聚合物基质中使用六角形的Erbium掺杂钠yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium。上转换具有与辐照度的非线性关系，因此在高辐照度下，在过程变为线性的情况下发生阈值。对于β -Nayf 4：25％ER 3+，我们在320个太阳下浓缩的阳光下发现了两个光子阈值。值得注意的是，该阈值低于相应的激光激发，并且可能与所有共同激发的ER 3+离子水平和激发的吸收有关。这些结果突出了一条利用光伏的太阳光谱的途径。简介上转换（UC）是一个非线性光子过程，可以添加来自两个或多个较低能量光子的能量，从而导致单个较高能量光子的发射[1]。第一个激发态通过基态吸收（GSA）填充。uc已在激光器[2]，生物医学成像[3]，[4]，抗爆炸[5]，[6]，塑料回收[7]和太阳能收获[8]，[9]，[9]，[10]中进行了研究。对于光伏，这可能是绕过太阳能光谱中与子频带光子相关的太阳能电池传输损失的一种有前途的方法[11]。计算表明，在理想情况下，UC可以提高单连接太阳能电池的理论上效率（Shockley-Queisser）极限从33％到48％[11]。有效的稀有地球[12]，[13]，[14]上转换器的外部转换器高达9.5％，外部UC量子产量（EUCQY），这是外部发射与入射光子的比率。稀有的稀土上转换器具有较高的近红外（NIR）Eucqy的表现最高的硅[14]，[15]和钙钛矿太阳能电池[16]。在三价灯笼离子中，UC通过部分填充的4F壳中的辐射过渡发生。额外光子的激发态吸收（ESA）可以产生更高的激发态。然而，可以通过第一个激发态以第一个激发态的能量传递向上转换（ETU）来进行更有效的过程，尤其是在较低的激发能力密度下，如图1（a）。一个离子的能量被捐赠给附近的离子，将其推广到更高的亚稳态状态，而敏化剂的能量又回到基态。
超级宽带近红外上的太阳能收获
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