zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1544Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESФотолюминесцентные свойства активированного ионами Eu3+ люминофора Y2Sr3B4O12 для энергоэффективных фотоэлектрических приложенийPhotoluminescence Studies of Eu3+ Activated Y2Sr3B4O12 Phosphor for Photovoltaic ApplicationDewanganV.DewanganV.

Чхаттисгарх

Chhattisgarh

MishraА.MishraA.

Шиллонг

Chhattisgarh

DubeyV.DubeyV.

Шиллонг

Shillong, Meghalaya

jsvikasdubey@gmail.comSubbareddyY.SubbareddyY.

Виджаявада

Vijayawada

   

RaoM. C.RaoM. C.

Виджаявада

Vijayawada

raomc72@gmail.comKoutavarapuR.KoutavarapuR.

Раджам, Андхра-Прадеш

Rajam, Andhra Pradesh

ravindranadh.k@gmrit.edu.inТехнологический институт Бхилаи ДургBhilai Institute of Technology DurgУниверситет Северо-Восточного Хилла (NEHU)North-Eastern Hill University (NEHU)Колледж Андхра ЛойолаAndhra Loyola CollegeТехнологический институт GMRGMR Institute of Technology202429042024912318318Copyright © Dewangan V., Mishra А., Dubey V., Subbareddy Y., Rao M.C., Koutavarapu R., 20242024Dewangan V., Mishra А., Dubey V., Subbareddy Y., Rao M.C., Koutavarapu R.Dewangan V., Mishra A., Dubey V., Subbareddy Y., Rao M.C., Koutavarapu R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1544

Люминофоры Y2Sr3B4O12, легированные ионами европия, синтезированы усовершенствованным традиционным методом твердофазных реакций. Образцы охарактеризованы методами рентгеновской дифракции (XRD), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), фотолюминесценции (ФЛ), определены их координаты CIE. Рентгеноструктурный анализ подтвердил образование смешанной фазы за счет полибората и гексагонального кристаллического ортобората иттрия. СЭМ-изображения показали неправильную морфологию образца. Распределение зерен по размерам широкое (от 2 мкм до 100 нм). Измерения ФЛ показали характеристики возбуждения и эмиссии приготовленного люминофора с различной концентрацией легирующего иона. Из спектров ФЛ видно, что интенсивность излучения магнитного диполя выше, чем интенсивность излучения электрического диполя, поскольку ионы Eu3+ занимают положение более высокой симметрии в матрице Y2Sr3B4O12. Интенсивность ФЛ возрастала с увеличением концентрации легирующего иона до 2.0 мол.%, после чего уменьшалась из-за концентрационного тушения. Показано, что люминофоры Y2Sr3B4O12:Eu3+ могут быть использованы в солнечных элементах/фотоэлектрических системах.

Y2Sr3B4O12 phosphors doped with europium ions were synthesized by a modified conventional solidstate reaction method. Characterizations of the prepared samples viz. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), photoluminescence (PL), and Commission Internationale de I'Eclairage were studied. The XRD analysis confirmed the formation of mixed phase due to polyborate and has a hexagonal crystalline yttrium orthoborate phosphor. SEM images showed the irregular morphology of the sample. The grain size distribution was broad and the average size was found to range from 2 μm to 100 nm. PL measurements showed excitation and emission characteristics of the prepared phosphor with different concentrations of the doping ion. From the emission spectra, it was clearly observed that the emission intensity of the magnetic dipole was higher than that of electric dipole transition owing to the Eu3+ ions occupying a higher symmetry site in the Y2Sr3B4O12 host. The intensity of PL increased with increasing concentration of the dop ing ion up to 2.0 mol.%; after that, the PL intensity decreased owing to the concentration-quenching phenomenon. The results indicated that Y2Sr3B4O12:Eu3+ phosphors can be selected as a potential candidate for solar cell/photovoltaic application.  

люминофоры Y2Sr3B4O12:Eu3+рентгеновская дифракциясканирующая электронная микроскопияфотолюминесценциякоординаты CIEY2Sr3B4O12:Eu3+phosphorsX-ray diffractionscanning electron microscopyphotoluminescenceCIE coordinatesReferencesF. D. J. Nieuwenhout, A. Van Dijk, P. E. Lasschuit, G. Van Roekel, V. A. P. Van Dijk, D. Hirsch, H. Arriaza, M. Hankins, B. D. Sharma, H. Wade, Prog. Photovolt. Res. Appl., 9, 455–474 (2001).F. D. J. Nieuwenhout, A. Van Dijk, P. E. Lasschuit, G. Van Roekel, V. A. P. Van Dijk, D. Hirsch, H. Arriaza, M. Hankins, B. D. Sharma, H. Wade, Prog. Photovolt. Res. Appl., 9, 455–474 (2001).N. Kannan, D. Vakeesan, Renew. Sustain. Energy Rev., 62, 1092–1105 (2016).N. Kannan, D. Vakeesan, Renew. Sustain. Energy Rev., 62, 1092–1105 (2016).T. V. Ramachandra, R. Jain, G. Krishnadas, Renew. Sustain. Energy Rev., 15, 3178–3186 (2011).T. V. Ramachandra, R. Jain, G. Krishnadas, Renew. Sustain. Energy Rev., 15, 3178–3186 (2011).M. J. Crane, D. M. Kroupa, D. R. Gamelin, Energy Environ. Sci., 12, 2486–2495 (2019).M. J. Crane, D. M. Kroupa, D. R. Gamelin, Energy Environ. Sci., 12, 2486–2495 (2019).W. Chang, L. Li, M. Dou, Y. Yan, S. Jiang, Y. Pan, M. Cui, Z. Wu, X. Zhou, Mater. Res. Bull., 112, 109–114 (2019).W. Chang, L. Li, M. Dou, Y. Yan, S. Jiang, Y. Pan, M. Cui, Z. Wu, X. Zhou, Mater. Res. Bull., 112, 109–114 (2019).C. S. Erickson, M. J. Crane, T. J. Milstein, D. R. Gamelin, J. Phys. Chem. C, 123, 12474–12484 (2019).C. S. Erickson, M. J. Crane, T. J. Milstein, D. R. Gamelin, J. Phys. Chem. C, 123, 12474–12484 (2019).G. Alymov, V. Vyurkov, V. Ryzhii, A. Satou, D. Svintsov, Phys. Rev. B, 97, 1–13 (2018).G. Alymov, V. Vyurkov, V. Ryzhii, A. Satou, D. Svintsov, Phys. Rev. B, 97, 1–13 (2018).Z. Xiaoxia, W. Xiaojun, Ch. Baojiu, M. Qingyu, D. Weihua, R. Guozhong, Y. Yanmin, J. Alloys Compd., 433, 352–355 (2007).Z. Xiaoxia, W. Xiaojun, Ch. Baojiu, M. Qingyu, D. Weihua, R. Guozhong, Y. Yanmin, J. Alloys Compd., 433, 352–355 (2007).A. V. Zaushitsyn, V. V. Mikhailin, A. Yu. Romanenko, E. G. Khaikina, O. M. Basovich, V. A. Morozov, B. I. Lazoryak, Inorg. Mater., 41, 766–772 (2005).A. V. Zaushitsyn, V. V. Mikhailin, A. Yu. Romanenko, E. G. Khaikina, O. M. Basovich, V. A. Morozov, B. I. Lazoryak, Inorg. Mater., 41, 766–772 (2005).S. Neeraj, N. Kijima, A. K. Cheetham, Chem. Phys. Lett., 387, 271–276 (2004).S. Neeraj, N. Kijima, A. K. Cheetham, Chem. Phys. Lett., 387, 271–276 (2004).E. Tomaszewicz, M. Guzik, J. Cybińska, J. Legendziewicz, Helv. Chim. Acta, 92, 2274–2290 (2009).E. Tomaszewicz, M. Guzik, J. Cybińska, J. Legendziewicz, Helv. Chim. Acta, 92, 2274–2290 (2009).K. S. Sohn, D. H. Park, S. H. Cho, J. S. Kwak, J. S. Kim, Chem. Mater., 18, 1768–1772 (2006).K. S. Sohn, D. H. Park, S. H. Cho, J. S. Kwak, J. S. Kim, Chem. Mater., 18, 1768–1772 (2006).K. N. Shinde, S. J. Dhoble, J. Lumin., 28, 93–96 (2013).K. N. Shinde, S. J. Dhoble, J. Lumin., 28, 93–96 (2013).Z. Zhou, N. F. Wang, N. Zhou, Z. X. He, S. Liu, Y. N. Liu, Z. W. Tian, Z. Y. Mao, H. T. Hintzen, J. Phys. D, 46, 035104–035110 (2013).Z. Zhou, N. F. Wang, N. Zhou, Z. X. He, S. Liu, Y. N. Liu, Z. W. Tian, Z. Y. Mao, H. T. Hintzen, J. Phys. D, 46, 035104–035110 (2013).F. W. Mo, L. Y. Zhou, Q. Pang, F. Z. Gong, Z. J. Liang, Ceram. Int., 38, 6289–6294 (2012).F. W. Mo, L. Y. Zhou, Q. Pang, F. Z. Gong, Z. J. Liang, Ceram. Int., 38, 6289–6294 (2012).Q. Xiao, Q. T. Zhou, M. Li, J. Lumin., 130, 1092–1094 (2010).Q. Xiao, Q. T. Zhou, M. Li, J. Lumin., 130, 1092–1094 (2010).S. M. Zhang, B. Zhu, S. F. Zhou, J. R. Qiu, J. Soc. Inf. Display, 17, 507–510 (2009).S. M. Zhang, B. Zhu, S. F. Zhou, J. R. Qiu, J. Soc. Inf. Display, 17, 507–510 (2009).F. Shen, D. W. He, H. L. Liu, J. H. Xu, J. Lumin., 122-123, 973–975 (2007).F. Shen, D. W. He, H. L. Liu, J. H. Xu, J. Lumin., 122-123, 973–975 (2007).X. Zhang, H. Chen, J. Kim, J. Rare Earth, 27, 270–279 (2009).X. Zhang, H. Chen, J. Kim, J. Rare Earth, 27, 270–279 (2009).N. Liu, D. Zhao, L. Yu, K. Zheng, W. Qin, Coll. Surf. A: Physio Eng. Aspects, 363, 124–129 (2010).N. Liu, D. Zhao, L. Yu, K. Zheng, W. Qin, Coll. Surf. A: Physio Eng. Aspects, 363, 124–129 (2010).K. Sreebunpeng, W. Chewpraditkul, M. Nikl, Radiat. Measur., 60, 42–45 (2014).K. Sreebunpeng, W. Chewpraditkul, M. Nikl, Radiat. Measur., 60, 42–45 (2014).Y. H. Wang, X. Guo, T. Endo, Y. Murakami, M. Ushirozawa, J. Solid State Chem., 177, 2242–2248 (2004).Y. H. Wang, X. Guo, T. Endo, Y. Murakami, M. Ushirozawa, J. Solid State Chem., 177, 2242–2248 (2004).V. Dubey, Jagjeet Kaur, Sadhana Agrawal, N. S. Suryanarayana, K. V. R. Murthy, Superlatt. Microstruct., 67, 156–171 (2014).V. Dubey, Jagjeet Kaur, Sadhana Agrawal, N. S. Suryanarayana, K. V. R. Murthy, Superlatt. Microstruct., 67, 156–171 (2014).R. Tiwari, V. Dubey, Vijay Singh, María Elena Zayas Saucedo, Luminescence: Theory and Applications of Rare Earth Activated Phosphors, Walter de Gruyter GmbH & Co KG (2021).R. Tiwari, V. Dubey, Vijay Singh, María Elena Zayas Saucedo, Luminescence: Theory and Applications of Rare Earth Activated Phosphors, Walter de Gruyter GmbH & Co KG (2021).V. Dubey, R. Tiwari, Raunak Kumar Tamrakar, Jagjeet Kaur, S. Dutta, Subrata Das, H. G. Visser, S. Som, J. Lumin., 180, 169–176 (2016).V. Dubey, R. Tiwari, Raunak Kumar Tamrakar, Jagjeet Kaur, S. Dutta, Subrata Das, H. G. Visser, S. Som, J. Lumin., 180, 169–176 (2016).N. Dubey, Marta Michalska-Domańska, Janita Saji, Vikas Dubey, Jagjeet Kaur Saluja, In: Hybrid Perovskite Composite Materials, Wood head Publishing, 169–180 (2021).N. Dubey, Marta Michalska-Domańska, Janita Saji, Vikas Dubey, Jagjeet Kaur Saluja, In: Hybrid Perovskite Composite Materials, Wood head Publishing, 169–180 (2021).V. Dubey, Sudipta Som, Vijay Kumar, Luminescent Materials in Display and Biomedical Applications, CRC Press, Taylor & Francis Group (2021).V. Dubey, Sudipta Som, Vijay Kumar, Luminescent Materials in Display and Biomedical Applications, CRC Press, Taylor & Francis Group (2021).J. Singh, D. Poelman, V. Dubey, J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 30, No. 23, 20665–20672 (2019).J. Singh, D. Poelman, V. Dubey, J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 30, No. 23, 20665–20672 (2019).G. E. Malashkevich, A. G. Makhanek, A. V. Semchenko, V. E. Gaishun, I. M. Mel’nichenko, E. N. Poddenezhnyi, Phys. Solid State, 41, 202–207 (1999).G. E. Malashkevich, A. G. Makhanek, A. V. Semchenko, V. E. Gaishun, I. M. Mel’nichenko, E. N. Poddenezhnyi, Phys. Solid State, 41, 202–207 (1999).G. E. Malashkevich, V. N. Sigaev, G. I. Semkova, B. Champagnon, Phys. Solid State, 46, 552–556 (2004).G. E. Malashkevich, V. N. Sigaev, G. I. Semkova, B. Champagnon, Phys. Solid State, 46, 552–556 (2004).V. Dordevic, Z. Antic, M. G. Nikolic, M. D. Dramicanin, J. Res. Phys., 37, No. 1, 47–54 (2013).V. Dordevic, Z. Antic, M. G. Nikolic, M. D. Dramicanin, J. Res. Phys., 37, No. 1, 47–54 (2013).J. G. Sole, L. E. Bausa, D. Jaque, An Introduction to the Optical Spectroscopy of Inorganic Solids, John Wiley & Sons, England (2005).J. G. Sole, L. E. Bausa, D. Jaque, An Introduction to the Optical Spectroscopy of Inorganic Solids, John Wiley & Sons, England (2005).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.