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对于绿色可再生能源来说，用于太阳能转换的光伏技术的应用前景很大。尽管光伏技术在半个世纪之前就已经被利用，但是生产太阳能电池的成本依旧很昂贵，这很大程度上归因于太阳能电池的低转换效率。太阳光谱中光子的能量分布和半导体材料的能隙不匹配是提高光电能量转换效率最主要的困难。近年来，可以将很宽的光谱带转换为特定波长的光子的发光材料已经被合成并且可以用来降低太阳能电池中能量转换的损失。本文主要研究运用稀土离子掺杂材料将一个可见光光子或者紫外光光子转变为两个或多个近红外光子的量子剪裁现象。主要研究内容如下： 1.采用高温熔融法合成了Pr3+/Yb3+离子掺杂的氟氧铝硅酸盐玻璃，并检测了在442nm激发下在可见与近红外区域的发光光谱。在442nm激发下，可见和近红外区域的发光光谱表明Pr3+与Yb3+发生了能量传递，产生了980nm的近红外发光。Pr3+到Yb3+的能量传递效率为60％，总量子效率可以达到160%。 2.利用高温熔融法制备了 Pr3+/Yb3+，Nd3+/Yb3+掺杂的氟磷酸盐玻璃。测试了其光谱，研究了 Pr3+/Yb3+，Nd3+/Yb3+离子对在氟磷酸盐玻璃中的量子剪裁现象和能量传递机制。在442nm激发下，Pr3+离子单掺的样品产生了可见区域的发光，加入 Yb3+离子之后由于 Pr3+:3P0能级到 Yb3+:2F5/2能级的能量传递产生了980nm的近红外发光，Pr3+离子到 Yb3+离子的最大量子效率为146.32%。我们还研究了Nd3+/Yb3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃中吸收一个紫外或蓝光光子转变为两个近红外光子的量子剪裁现象。当Nd3+离子在蓝紫光的激发下，由于Nd3+离子到Yb3+离子的交叉弛豫实现了能量传递，使得 Yb3+离子发射了两个近红外光子，其中Nd3+:4F3/2作为中间能级。