本篇论文主要研究了BaGd₂ZnO₅:Dy³⁺,Yb³⁺纳米晶体、BaGd₂ZnO₅:Nd³⁺,Yb³⁺、Gd（PO₃）₃:Ce³⁺,Yb³⁺和BaGd₂ZnO₅:Ce³⁺,Yb³⁺荧光粉的下转换发光过程,研究了其光致发光光谱,并结合能级图,得出掺杂离子的能量传递机理,计算了下转换能量传递效率和量子效率。其主要内容和结果如下:（1）通过溶胶凝胶法合成了BaGd₂ZnO₅:0.5mol%Dy³⁺,xmol%Yb³⁺（x=0,0.5,1,3,7,10）荧光粉材料,用X射线衍射图谱表征样品为纯相,并用扫描电镜得到了样品为杆状颗粒,半径大约为500 nm。在971 nm激发下,测量了荧光粉不同激发功率密度下的发射谱线,发射蓝光、绿光和近红外光。此外,测量了354 nm激发下从可见光到红外光范围的发射谱,结合Dy³⁺和Yb³⁺的能级图,分析并研究了其下转换能量传递过程,得出Dy³⁺与Yb³⁺间发生了近红外量子剪裁,测量了样品的发光寿命曲线,最终计算得到荧光粉的最大量子效率为158.0%。（2）采用高温固相法制备了Nd³⁺和Yb³⁺共掺杂的BaGd₂ZnO₅荧光粉,测量了样品的X射线衍射图谱,证明样品为纯相。通过激发、发射谱和能级图,证明Nd³⁺与Yb³⁺间发生了能量传递,通过测量发光衰减曲线,得到了样品的寿命,在不考虑浓度猝灭的情况下,计算得到了最大的能量传递效率,为31.9%。（3）采用高温固相法成功制备了Ce³⁺和Yb³⁺掺杂的Gd（PO₃）₃荧光粉,测量了样品的X射线衍射图谱,证明样品为纯相。通过激发、发射谱和能级图,证明了Ce³⁺和Yb³⁺之间发生了共合作量子剪裁,通过发光衰减曲线,计算其最大量子效率为123.7%。由于该下转换材料具备宽带吸收、窄带发射和高能量传递效率等特点,可有效的用在硅基太阳能电池上来提高转换效率。（4）通过溶胶凝胶法制备了Yb³⁺掺杂的BaGd₂ZnO₅荧光粉,后期实验的需要,又采用相同方法制备了Er³⁺和Yb³⁺掺杂BaGd₂ZnO₅荧光粉和Ce³⁺和Yb³⁺掺杂的BaGd₂ZnO₅荧光粉,XRD证明样品为纯相。此外,测量了荧光粉的激发谱和发射谱,研究并分析了基质与Yb³⁺之间的能量传递机理。此外,为证明该能量传递的有效性,将BaGd₂ZnO₅:Yb³⁺与BaGd₂ZnO₅:Er³⁺,Yb³⁺的激发谱强度进行了对比,最终得出从BaGd₂ZnO₅基质到Yb³⁺能量传递是有效的。之后,发现在BaGd₂ZnO₅:Yb³⁺中掺入Ce³⁺后,得到了从230 nm到400 nm的宽带激发谱,峰值在261 nm和312 nm,经过分析得出Ce³⁺的加入改变了基质周围的晶体场环境进而达到了拓宽光谱的目的。