文献综述（或调研报告）：
从光伏电池的发展来看可以将光伏电池分为三代，分别是晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和高效太阳能电池。1截至目前，光伏市场上主要使用的是第一代晶体硅太阳能电池。2它具有转换效率稳定，技术成熟，生产成本相对较低的优点，在过去几十年中一直在光伏产业占据主导地位。3
晶体硅太阳能电池以pn结为基础，当光照射其表面时，能量大于半导体禁带宽度的光子被吸收并激发出电子-空穴对，电子通过间接跃迁的方式跃迁到导带，价带则会留下一个带正电的空穴。由于浓度差的存在，p区的空穴和n区的电子会发生扩散运动，并在p区和n区的交界处形成空间电荷区。扩散后p区产生的电子和n区产生的空穴向空间电荷区扩散，同时电子和空穴会由于内建电场的存在而分离，继而通过对应的电极进入外电路。4虽然现在晶体硅太阳能电池的相关技术已经比较成熟5，但是硅在紫外区和蓝光区的光谱响应较差，不能高效利用短波区的光子。6由于这一特点的存在，我们可以通过光谱下转换对太阳能电池的性能进行改善。7
光谱下转换是指将一个高能量的短波光子转换成一个或多个能量稍低的长波光子。由于太阳能电池对长波光子的光谱响应较好，我们可以通过这一方法提升太阳能电池的转换效率。8,9关于下转换发光材料的选择10，我们对市面上目前应用较为广泛的几种荧光粉进行了调研。
如今应用于白光LED的荧光粉有黄色和红色荧光粉，它们可以在紫外光或蓝光激发下分别发出黄光和红光。11这恰好可以弥补硅在紫外区和蓝光区光谱响应较差、不能高效利用短波光子的缺点。
其中具有石榴石结构的Y3 Al5 O12 :Ce3 (YAG:Ce)因发光效率高、热稳定性好和化学结构稳定等优点，成为最经典的黄粉。与铝酸盐黄粉相比，硅酸盐黄粉的激发波长更宽（250-500nm）、颜色发射（绿光、黄光甚至红光）更加丰富。其中Sr3SiO5:Eu在250-550nm内均可被有效激发，蓝光激发下可发射出峰值波长约为580nm的黄光，用Ca和Ba取代Sr后，发射波长可分别出现蓝移和红移。11但目前硅酸盐黄粉的发光效率与铝酸盐黄粉尚有较大差距，且硅酸盐的热稳定性和耐潮湿性能差，12因而硅酸盐黄粉的实际应用并不多。
氮化物和氮氧化物荧光粉因具有独特的激发光谱特性（激发范围紫外至蓝光）以及优异的发光特性（发射绿光至红光），且耐温特性和化学稳定性均优于铝酸盐黄粉，受到了极大关注。其中，CaxSi12-m-nAlm nOnN16-n:Eu荧光粉的激发光谱呈现双峰谱带，发射峰值分别位于300和420nm附近，在紫外或蓝光激发下呈现500-700nm或更宽的带状发射，同时该荧光粉具有优良的热稳定性。13,14CaAlSiN3:Ce在蓝光激发下的发射峰值也在580nm附近，但在450nm激发下的外量子效率仅54%，光效较低。11,13La3Si6N11::Ce3 在很宽的近紫外光和蓝光范围内均有较好的激发，其中在450nm蓝光激发下呈现峰值波长近600nm的橙-黄光发射，但其外量子效率低于YAG:Ce等黄粉。12
整体来看，铝酸盐黄粉比氮化物和氮氧化物黄粉更适合用来进行光谱下转换太阳能电池的研究，因为其光效更好14并且更易制备。
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