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荧光太阳能集光器(LSCs)由于其在光伏建筑一体化(BIPV)中潜在的应用前景引起了广泛的关注,将其应用于BIPV不仅可用大面积的LSCs代替昂贵的太阳能电池来降低成本,还可避免阳光直射对光伏器件造成热效应;此外,LSCs的颜色与形状均可调控,不仅可对建筑物进行装饰,还可与其他功能材料复合制成多功能智能窗等。尽管低成本、易制备、稳定性佳、荧光量子产率高的碳量子点(CDs)目前已得到较多关注,但将其应用于LSCs的报道却比较少见。本文以碳量子点作为荧光材料、与碳量子点相容性十分良好且无毒无害的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为成膜剂,并首次尝试以不同折射率的玻璃作为基片制备了不同基底的薄膜型LSCs,分别探究了掺入碳点浓度、薄膜层数(厚度)以及基片折射率对薄膜型LSCs光电性能的影响。所得结论主要如下:(1)采用微波法制备的碳量子点粒径分布均匀、分散性良好,粒径主要在2-5 nm。表面亲水基团的存在使其具备了良好的水溶性,且氨基、羧基等这些强供电子基团还能大幅改善了碳点的荧光性能。碳点的吸收峰约在350 nm处,对300-500 nm范围内的光均存在吸收。当碳点受到290-500 nm范围内的光激发时,由于其激发波长依赖性,所发射的荧光随激发波长的增加而发生明显的红移。(2)采用旋涂法制备的CDs/PVP复合薄膜表面光滑平整,且各层薄膜之间、薄膜与基片之间均连接紧密,无气泡或缝隙存在;薄膜样品的瞬态荧光光谱与荧光发射光谱均与碳点在乙醇溶液中的测试结果一致。随着掺入碳点浓度与薄膜层数(厚度)增加,薄膜样品的吸收率与荧光发射强度都有所增加,但薄膜型LSCs的光电转换效率先增加后减小,掺入碳点浓度为0.5 wt%的7层样品光电性能达到最佳,光电转化效率η为4.97%,光学效率ηopt为5.02%。(3)利用旋涂法在折射率分别为1.45、1.51、1.61的基片上制备了CDs/PVP复合薄膜型LSCs。测试各样品的光电性能,发现随着基片折射率增大,薄膜型LSCs的各光电性能参数均明显提高,以5层薄膜为例,基底折射率为1.61的LSC比基底折射率为1.45的LSC光电转换效率提高了近1.3%。