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1. 研究目的与意义（文献综述）
采用稀土离子作为激活剂的无机荧光玻璃在激光、显示、探测和光通讯等光电子领域有着重要的应用。但是，随着稀土资源的不可再生性和它们在开采和冶炼中的潜在生态环境风险等问题在近年来备受关注，促使工业界和技术研究人员对稀土替代材料的兴趣日益剧增。其中，贱金属亚铜离子因具有的紫外-可见发光效率高、地壳丰度高和价格低廉等特点而成为被重点关注的稀土替代发光材料之一。它们易获得且成本低廉的优点特别适合用作led荧光玻璃和荧光太阳能聚光器(lsc)等对器件成本异常敏感的领域。特别地，基于lsc的光伏系统是实现光伏建筑一体化的潜在可行方案之一，从而大幅度地降低建筑能耗。lsc通过利用建筑的玻璃围护结构形成平面光波导，在不影响建筑室内自然采光的前提下，提高建筑获取太阳能的面积，并能利用光谱转换原料，将难被直接吸收的紫外光和红外光转变成易于太阳电池利用的荧光；并将太阳光和转换荧光浓缩到汇聚到面积小得多的太阳电池上，从而大幅度提升光伏电池的单位面积发电效率。由于这种方法能够大幅度减少系统中昂贵的半导体太阳电池材料用量，从而有效地降低了太阳能电池初装成本，有助于促进光伏建筑一体化的实际应用。因而，其中光谱转换材料的光学性能及光波导结构的聚光效率是决定lsc器件使用性能和应用潜力的关键要素。
在固体基质中，由于电子与奇字称晶格振动的耦合，cu 原本禁戒的s激发态到d基态的电子跃迁（d9s→d10）会被部分允许,因此可以产生高效的发射。cu 的s激发态会被劈裂成单重态和三重态，由于自旋轨道相互作用，三重态还会进一步被劈裂，因而cu 能够表现出大斯托克斯位移的荧光。在玻璃中，cu 的典型光谱特性为在近紫外光区的宽带激发与蓝绿色光区的宽带发射。最新近研究揭示，通过改变玻璃的碱度和cu 浓度，玻璃的吸收带和发射带能均能发生明显的红移。其最长激发带可达到350nm波长，并能实现540nm的高效荧光。而在高浓度cu 与sn2 共掺杂的磷酸盐玻璃中，虽然效率和热稳定性不佳，但通过400nm激发能观察到位于600nm的发射。最近，我们课题组也在cu 激活的cao-al2o3-sio2玻璃中实现了360nm激发下的高效565nm荧光，并具有较好的热稳定性。虽然cu 激活荧光玻璃在可见光区内无明显吸收带，能够用于制作可见光“透明”的lsc器件，但因仍缺少相关光谱性能指标的明确参比方法，难以简便地评价它们的实际应用潜力。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
材料制备：以氧化硅、氢氧化铝、硼酸、碱式碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、氧化鍺、氮化硅和氧化亚铜为原料，利用高温炉制备亚铜离子激活硅酸盐荧光玻璃。
文献综述：
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系，确定技术方案，并完成开题报告。
第4－7周：按照设计方案，制备亚铜离子激活硅酸盐玻璃的方法，并获得可用于光谱表征的玻璃样品。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] jiménez j a. absorption spectroscopy analysis of calcium–phosphate glasses highly doped with monovalent copper[j]. chemphyschem, 2016,17.
[2] gómez s, urra i , valiente r , et al. spectroscopic study of cu2 /cu doubly doped and highly transmitting glasses for solar spectral transformation[j]. solar energy materials solar cells, 2011, 95(8):2018-2022.
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