面对化石能源逐渐走向枯竭和环境污染的日益严重，太阳能作为绿色新能源重要组成部分和最有发展前景的新能源受到广泛重视太阳能电池成为研究热点，而技术最为成熟和应用最为广泛的硅基太阳能电池市场占有率超过90％，但其15%左右的实际光电转换率大大低于理论最大值30%，其主要原因是硅基太阳能电池的响应曲线与太阳光谱的严重不匹配。基本此，项目采用光谱调制的方法通过纳米光转换薄膜将硅基太阳能电池无法吸收的太阳光转化成可以吸收的光，以提高硅基太阳能电池的光电转换效率。

项目主要研究了下转换和上转换两类纳米光转换薄膜层，下转换光转换层是将能量高于硅带隙（Eg =1.12eV, λ=1100 nm)的太阳光子转化成一个或两个电池可以吸收的长波可见光或近红外光子（λ<1100 nm）,上转换层是将电池无法吸收的两个或多个低能太阳光子转换成一个可见光或近红外光子，从而提高对太阳光的吸收率并，达到提高电池效率和减少热量产生目的。项目以能量传递为基础，选择具有宽带吸收特性的Ce3+、Eu2+、Bi3+， Mn4+及钒酸根离子或基团为敏化剂，含有Ln3+的钒酸盐、硼酸盐、钼酸盐等为基质，Yb3+，Pr3+，Nd3+或RE3+-Yb3+ (RE = Tm, Pr, Er, Tb, Nd, Ho)为激活剂来设计下转换材料，增加了Yb3+掺杂浓度，拓宽了吸收截面，提高了能量传递效率和近红外下转换发光强度；采用Sol-gel, 水热、共沉淀法合成了Yb3+-RE3+共掺的氟化物和简单、复合氧化物上转换发光材料。这些上/下转换材料可将高能或低能太阳光子转换成硅基电池可以吸收的长波可见光或近红外光。筛选出了钼酸盐、钒酸盐和纳米氟化物发光材料并采用sol-gel、有机胶与荧光粉混合的方法制备了薄膜，研究了薄膜厚度、致密性、剥离过程、粉体颗粒大小等对膜发光强度、透明性等的影响；结果表明纳米粉体得到的薄膜透明性较好；而胶粉混合的方法简单易用，为其在提高硅基电池效率方面的应用打下了良好基础。