染料敏化太阳能电池由于具有低成本，易制备和较高的光电转换效率等优点，在过去二十年里一直是世界各国能源研究的热点课题。染料敏化纳晶太阳能电池已经成为最有可能取代传统的p-n结太阳能电池的光电转换器件，其研究不仅对探索制备廉价太阳能电池的途径有实际意义，在半导体光电子学、纳米多孔材料、有机电解质、材料界面理论及光电化学等方面也具有重要的科学意义。本文分别以氧化钇、二氧化钛为基质，通过草酸沉淀、水热、高温烧结等过程制备了以不同稀土离子为发光中心的上下转换荧光粉，将其添加进传统的二氧化钛胶体，组装成新型的上下转换发光电极，提高了电池对太阳光的响应范围，同时也提升了电池光阳极的费米能极，从而提高其光电转化效率。　　 （1）采用草酸沉淀法制备了以Y2O3为基质Eu3+为发光中心的Y2O3:Eu3+荧光粉。　　 利用UV-vis、XRD、荧光光谱、电池光电性能测试和单色光的光转化效率来分析掺入的荧光粉对染料敏化太阳能电池光电性能的影响。添加的纳米荧光粉可以把单色光电转化效率很低的紫外光转化为染料可以吸收利用的可见光，提高光电流；同时作为P-型掺杂剂，提高光阳极的费米能极，从而提高光电压。其中荧光效果最好的波段(254nm左右)，IPCE从3.26％增加到15.80％。当添加量为0.03g时，光电压从未添加时的0.715V增加到0.820V。　　 （2）通过水热法制备Tm 3+和Yb3+共掺的TiO2:(Tm3+,Yb3+)上转换发光粉，研究其发光原理，并将其组装在染料敏化太阳能电池中，使原来利用率极低的红外光转化为染料可以充分吸收的可见光，从而提高电池的光电转化效率。在100mW·cm-2（AM1.5）模拟太阳光辐照下，掺发光粉的电池的光电转化效率达到7.05％.在红外光照射下，光电转换效率从没有掺的0.040％ 提高到掺的0.123％。　　 （3）采用水热法制备TiO2:(Er3+,Yb3+)上转换发光粉，并将其应用于染料敏化太阳能电池。添加上转换发光粉可使电池不能吸收利用的红外光转化为可以充分吸收的可见光 (510-700 nm)，从而提高电池的光电流。另一方面，作为p-型掺杂，TiO2:(Er3+,Yb 3+)提升了氧化物膜的费米能级，因而提高了光电压。当TiO2与发光粉在上转换发光层中的质量比为1:3时，电池的性能最佳，在100mW·cm-2（AM1.5）模拟太阳光辐照下，光电转化效率从不掺发光粉电池的6.41％提高到掺发光粉电池的7.28％。