柔性光电子器件对微纳制造技术提出了更高、更多维度的要求,包括大幅面、表面复杂结构、跨尺度、透明或柔性基底等。主要介绍基于相位元件调制的3D激光直写技术和紫外连续变频光刻技术,它们可分别实现复杂表面浮雕结构和像素化纳米结构的精确制备。此外微纳结构限定性生长或涂布方法提供了一种绿色环保的材料功能化手段。借助微纳结构图形化、功能化平台,最后介绍了新型柔性光电子材料/器件的应用创新。可以预见,微纳光制造技术将推动柔性光电子产业的持续创新发展。

硅材料带隙与太阳光子光谱的失配导致了比较严重的光子损失, 大大降低了硅太阳能电池的效率。为了减少入射光子的损失, 可以利用具有近红外量子剪裁效应的光谱转换材料来提高硅太阳能电池的效率。本研究采用溶胶凝胶法制备了Sr3Al2O6∶Tb3+,Yb3+荧光粉, 并研究了其近红外量子剪裁效应。实验结果表明: 在320 nm的紫外光激发下, Sr3Al2O6∶Tb3+,Yb3+荧光粉发射出Tb3+:5D4→7Fj的可见光; 另外, 由于Tb3+、Yb3+离子之间的合作能量传递, 得到了Yb3+:7F5/2→7F7/2的近红外发光。荧光寿命衰减证明Tb3+到Yb3+之间的确存在合作能量传递, 而且存在量子剪裁效应, 其中, 能量传递效率为35.9%, 量子剪裁效率为135.9%。由于Yb3+的发射光谱与硅太阳能电池的吸收匹配, Sr3Al2O6∶Tb3+,Yb3+荧光粉有可能作为潜在的光谱转换材料应用于硅太阳能电池以提高其光电转换效率。