Development of Lanthanide Ions-Doped Transparent Nanocrystalline Glass-Ceramics for Solar Cell Applications

"يهدف المقترح البحثي الحالي إلى تطوير الزجاج - السيراميك النانو بلوري الشفاف المطعم بالايونات اللانثينيدية لأنظمة التحويل إلى الأعى
والأسفل لتحسين كفاءة الخلايا الشمسية. سيتم إعداد اللانثانيد ثلاثي التكافؤ )+ Ln3 ( بواسطة تقنية الاخماد بالذوبان. يتعرض الزجاج إلى
معالجات حرارية بالقرب من ذروة التبلور لوقت مناسب لترسيب البلورات النانوية المطعمة بالفلوريد في الزجاج. الدراسات الحرارية والهيكلية
تكون من خ ال تحليل TGA / DTA و XRD و SEM . تستخدم دراسات FTIR و Raman لمعرفة روابط الاهتزاز الموجودة في الزجاج والزجاج -
السيراميك. وسيتم تحليل الخصائص الطيفية مثل الامتصاص البصري ، وأطياف التحلل الضوئي و التحويل لأسفل / لأعلى لمعرفة ديناميكيات
الحالة المستثارة في الزجاج المطعم ب + Ln3 . ومن ثم فإن الزجاج الشفاف المطعم ب + Ln3 والزجاج - السيراميك هي أنظمة جذابة لتكون
محولات صعودا وهبوطا لاستخدام أقصى قدر من الطاقة الشمسية، وبالتالي تحسين كفاءة الخلايا الشمسية. ضمن هذا المقترح البحثي سوف تجد تفاصيل عن معظم جوانب المشروع. وهذا يشمل تكلفة التنفيذ. معظم هذه التكلفة تقع ضمن الطاقة البشرية، الاستهلاك،
العروض البحثية، الزيارات التعاونية، رسوم استخدام الآلات إلخ. لحسن الحظ، فإن PI لديه حق الوصول إلى مختبرات قوية منتشرة في مواقع
مختلفة من العالم من خ ال المتعاونين معه. نحن نتطلع إلى تطوير الجيل القادم من المواد الفوتونية الواعدة ، واقتراح أفضل لتقنية الخلايا
الشمسية ، ومساعدة الكويت عى لعب دور أقوى في قطاع البحث والتطوير."

"The present research proposal is on development of lanthanide-doped glasses and glass-ceramic layers for up and down
conversion systems to enhance solar cell efficiency. Trivalent lanthanide (Ln3+) -doped glasses will be prepared by melt
quenching technique. The precursor glasses are subjected to heat treatments near the crystallization peak for appropriate
time to precipitate rare-earth doped fluoride nanocrystals in the glass. Thermal and structural studies are characterized
through TGA/DTA, XRD and SEM analysis. FTIR and Raman studies are used to know the vibration bonds present in the
glasses and glass-ceramics. Spectral properties like optical absorption, down/up conversion photoluminescence spectra
and decay rates will be analyzed to know the excited state dynamics in Ln3+-doped glasses and glass-ceramics. Hence,
the transparent, Ln3+-doped glasses and glass-ceramics are attractive systems as up- and down-converters to make use of
maximum extent of solar energy and in turn to enhance the solar cell efficiency. Within this proposal you will find details
on most aspects of the project. This includes the cost for the execution. The majority of this cost lays within the man power,
consumable, research presentations, collaborative visits, instrument usage charges etc. Thankfully, the PI has access to
strong laboratories spread in different locations of the world through his collaborators. We look forward to developing the
next generation of promising photonic materials and propose for better solar cell technology, and helping Kuwait play a
stronger role in the research and development sector."