本发明公开了一种近紫外激发的红色荧光粉及其制备方法,其组合配比的通式为:Sr
1.一种近紫外激发的红色荧光粉,其特征在于:其组合配比的通式为:Sr2-2xB2O5:xEu3+,xNa+,其中0.01≤x≤0.20,其原料组成包括碳酸锶、硼酸、氧化铕和碳酸钠。
2.如权利要求1所述的一种近紫外激发的红色荧光粉,其特征在于:其粒度为5-20μm。
3.如权利要求1或2所述的一种近紫外激发的红色荧光粉的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)根据所述组合配比通式称取各原料组分;(2)将各原料组分充分混合均匀,经第一次研磨和第一次过筛得颗粒均匀的细粉;(3)将上述细粉经预烧、煅烧、冷却、经第二次研磨和第二次过筛,即得所述近紫外激发的红色荧光粉。
4.如权利要求3所述的一种近紫外激发的红色荧光粉的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)的细粉的粒度为20~60μm。
5.如权利要求4所述的一种近紫外激发的红色荧光粉的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中的预烧温度为300~500℃,时间为1~2小时。
6.如权利要求5所述的一种近紫外激发的红色荧光粉的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中的煅烧温度为700~900℃,时间为3~5小时。
7.如权利要求6所述的一种近紫外激发的红色荧光粉的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中的冷却为冷却至100℃。技术领域
本发明具体涉及一种近紫外激发的红色荧光粉及其制备方法。
背景技术
LED作为第四代固体光源,因具有节能、高效、环保等特点而备受关注,近几年发展迅速。目前市场的白光LED是用465nm蓝光激发YAG:Ce3+荧光粉发黄光,再将蓝光和黄光合成为白光。但是这种白光LED发射的光谱中红色光偏少,色温偏高,显色指数较低,偏离人视感曲线,不适合于室内照明。因此,增加白光中的红光成分意义重大。目前,以InGaN/GaN为基质的材料很容易制备高效的近紫外(350-400nm)LED,采用近紫外激发的三基色荧光粉可以解决传统白光LED中红光成分太弱的难题。另外,Shockley和Queisser曾在《Journalxa0ofxa0Appliedxa0Physics》(1961,Vol.32,PP510-519)文中指出单结晶硅电池的理论极限效率为40.7%(即SQ极限效率)。而目前市场上的晶硅远未达到理论极限,这是因为晶硅电池只能吸收太阳光中的可见光部分,若是在晶硅电池的表面加上一层光谱转换材料,可以将紫外光或红外光转换成可见光,就可增加晶硅电池对太阳光的光谱响应。这种方法可以作为提高晶硅电池效率的方法之一。但是,现有技术中的红色荧光粉成本较高且难以满足上述两方面的技术需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷,提供一种近紫外激发的红色荧光粉。本发明的另一目的在于提供上述红色荧光粉的制备方法。本发明的具体技术方案如下:一种近紫外激发的红色荧光粉,其组合配比的通式为:Sr2-2xB2O5:xEu3+,xNa+,其中0.01≤x≤0.20。在本发明的一个优选实施方案中,其原料组成包括碳酸锶、硼酸、氧化铕和含Na电荷守恒剂。在本发明的一个优选实施方案中,所述含Na电荷守恒剂为碳酸钠。在本发明的一个优选实施方案中,其粒度为5-20μm。本发明的另一技术方案如下:上述红色荧光粉的制备方法,包括如下步骤:(1)根据所述组合配比通式称取各原料组分;(2)将各原料组分充分混合均匀,经第一次研磨和第一次过筛得颗粒均匀的细粉;(3)将上述细粉经预烧、煅烧、冷却、经第二次研磨和第二次过筛,即得所述红色荧光粉。在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(2)的细粉的粒度为20~60μm。在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(3)中的预烧温度为300~500℃,时间为1~2小时。在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(3)中的煅烧温度为700~900℃,时间为3~5小时。在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(3)中的冷却为冷却至100℃。本发明的有益效果是:1、本发明的近紫外激发的红色荧光粉的组合配比的通式为:Sr2-2xB2O5:xEu3+,xNa+,其中0.01≤x≤0.20,能够被近紫外线激发,可以用于增加传统LED中的红光成分;还可以用于制备单晶硅电池,增加单晶硅电池对太阳光的光谱响应。提高晶硅电池效率;2、本发明的制备方法采用高温固相合成方法,加热温度低,能耗少;使用的设备单一,设备投资少,工艺简单,成本低廉。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的近紫外激发的红色荧光粉的发射光谱;图2为本发明实施例1制备的近紫外激发的红色荧光粉的激发光谱;图3为本发明实施例1和4所制备的近紫外激发的红色荧光粉的发射光谱的比较结果图,其中a曲线为Sr2-xB2O5:xEu3+的发射谱图,b曲线为Sr2-2xB2O5:xEu3+,xNa+的发射谱图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。实施例1(1)按组合配比通式Sr2-xB2O5:xEu3+(x=0.05),用电子天平称取碳酸锶0.9620±0.0005g、硼酸0.4237±0.0005g、氧化铕0.0293±0.0005g;(2)将称取的碳酸锶、硼酸、氧化铕原料置于称量瓶中进行充分混合,将混合均匀的原料置于玛瑙研钵中,并用玛瑙研钵棒将混合物进行充分研磨,研磨后过筛得到细粉(粒度为20~60μm);(3)将磨细的粉末倒入20ml圆柱形陶瓷坩埚内,再将陶瓷坩埚置于KSS-1700℃箱式高温节能电炉的加热区中央处;(4)关闭电炉炉腔,设置电炉的升温程序,将加热温度升至400℃,保温1h,再升至800℃,保温2h;(5)根据升温程序,加热完毕,电炉自动降温,样品在炉内自然冷却至100℃时,关闭电炉电源;(6)打开电炉炉膛,将坩埚从炉膛内取出,将样品倒入玛瑙研钵中,用研钵棒进行研磨,并过筛,反复研磨过筛,粒度控制在5~20μm,即得所述近紫外激发的红色荧光粉,其发射光谱如图1所示,激发光谱如图2所示。实施例2与实施例1类似,其区别在于:先在400℃保温1h,再升至800℃,保温3h。实施例3与实施例1类似,其区别在于:先在400℃保温1h,再升至900℃,保温3h。实施例4与实施例1类似,其区别在于:按组合配比通式Sr2-2xB2O5:xEu3+,xNa+(x=0.05),用电子天平称取碳酸锶0.9373±0.0005g、硼酸0.4237±0.0005g、氧化铕0.0293±0.0005g、碳酸钠0.0088±0.0005g,所得近紫外激发的红色荧光粉的发射光谱与实施例1所制得的红色荧光粉的发射光谱的比较结果如图3所示。实施例5与实施例4类似,其区别在于:先在400℃保温1h,再升至900℃,保温4h。上述实施例中,当0.01≤x≤0.2时,本领域普通技术人员可以确定得到相同或相近的技术效果。以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。