Contrôle spectral et application de lampes de croissance végétale à spectre complet basées sur le phosphore K2CaPO4F:Eu2+

CHEN Jie ,  

ZHOU Yiqing ,  

ZHANG Jilin ,  

LIAN Shixun ,  

QIU Zhongxian ,  

,  

摘要

Les lampes LED pour la croissance des plantes fournissent un environnement lumineux nécessaire et stable pour la culture des plantes en usine. Cependant, actuellement, la distribution spectrale des phosphores utilisés ne correspond pas suffisamment au spectre des besoins de la photosynthèse. Pour développer une source LED adaptée aux besoins du spectre complet pour la croissance des plantes, cet article utilise K2CaPO4F comme matrice avec Eu2+ comme activateur, et adopte un dopage par étapes avec B3+ et Ba2+ pour modifier le matériau, obtenant un phosphore à émission spectrale complète visible et des pics d'émission rouge et bleu en accord avec la courbe d'efficacité photosynthétique relative (courbe de Hoover). L’étude systématique porte sur la structure de phase, les performances de photoluminescence et le mécanisme de contrôle spectral, ainsi que l’assemblage du dispositif LED et les tests d’application en culture. Le phosphore K2CaPO4F:Eu2+ initial présente une émission à double bande large à 490 nm (lumière bleu-vert) et 655 nm (lumière rouge). Avec l’introduction de B3+, l’unité structurelle [PO4] est remplacée principalement par [BO4], provoquant une distorsion locale du réseau cristallin et augmentant la probabilité d’occupation des sites [CaO4F2] par Eu2+, renforçant significativement l’intensité de l’émission rouge; lorsque la quantité de B3+ est x = 0,15, l’intensité rouge augmente de 1,69 fois. Le remplacement de Ca2+ par Ba2+ avec une addition y ≤ 0,1 forme un solide en solution, avec un décalage vers le bleu du pic d’émission bleu; pour y ≥ 0,15 se forme une phase composite K2CaPO4F–K2BaPO4F avec un pic d’émission bleu à 440 nm provenant de K2BaPO4F:Eu2+, favorisant une correspondance élevée entre la distribution relative de l’intensité spectrale d’émission à spectre complet du phosphore composite et le spectre des besoins en croissance des plantes. L’échantillon optimal est encapsulé en module LED pour la croissance des plantes, avec un spectre d’émission étroitement conforme à la courbe de Hoover. Les essais de culture de laitue confirment que cette source lumineuse assure une croissance normale de la laitue et répond aux besoins d’éclairage pour la culture en intérieur.

关键词

phosphore;dopage Eu2+;LED;spectre complet;lampe de croissance végétale

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website