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上转换发光材料具有将低频光转换为高频光的特殊光学性能，这一特殊性能使得上转换材料在各个领域都有广阔的应用，如上转换激光器、红外探测、生物分子鉴别、三维立体显示技术等。近些年，上转换材料在太阳能电池上的应用逐步兴起，但大多数上转换材料在太阳能电池上的应用都还处于实验阶段，未能推广应用。归其原因主要有两个方面：一方面是上转换材料本身对光能的转换效率比较低，另一方面则是欠缺上转换材料与太阳能电池结合的技术。本论文以上述问题为前提，为了获得高效率上转换材料和易于与太阳能电池结合的上转换材料，分别制备和研究了两种不同类型的上转换材料，一种是Er3+、Yb3+掺杂的氟化物碲酸盐玻璃材料，一种是PbF2:Yb3+，Er3+晶体粉末材料。本论文对这两种材料的制备与光学性能进行了系统的研究，具体内容如下：1、采用传统熔融法制备了不同浓度Er3+掺杂的TeO2-PbF2系统氟化物碲酸盐玻璃，经上转换光谱测试得样品的发光峰中心分别位于527nm、544nm和657nm分别对应于Er3+的不同激发态2H11/2、4S3/2和4F9/2到基态4I15/2的辐射跃迁发光。2、采用传统熔融法成功制备了Er3+,Yb3+共掺的TeO2-PbF2系统的氟化物玻璃，并研究了掺杂不同浓度Yb3+样品的上转换发光性质。发光峰的中心分别位于527nm、544nm和657nm，分别对应Er3+相应激发态能级的辐射跃迁。当Yb3+与Er3+浓度的比值为3时获得上转换发光强度最强的样品。将该样品一面蒸镀背反射层并与非晶硅太阳电池结合应用，在AM1.5模拟太阳光和功率为400mW、波长为980nm激光共照射下测得电池效率提高了0.45%。在300mW激光照射条件下，计算得到该上转换光伏电池的最大外量子效率与内量子效率的值分别为0.27%和1.35%。3、采用传统熔融法制备了一系列Ag-Er3+共掺杂的TeO2-PbF2系统玻璃。并以单掺杂Er3+的样品作为参比样品，分析了退火处理后Ag纳米颗粒的形成对玻璃材料的结构、吸收光谱、上转换发光强度等性质的影响。测试分析发现，实验样品与参比样品的发光峰位置基本一致，这是由于上转换发光光谱的发光峰位通常是由稀土离子以及基质材料决定的。对上述样品进行退火处理，当退火处理时间较短时实验样品的绿光强度由于银纳米颗粒吸收而减弱，当退火处理时间超过6h以后，由于Ag纳米颗粒的局域场效应使得实验样品的红光和绿光的强度增强。4、采用水热法制备了PbF2:Yb3+,Er3+纳米晶体材料，研究了稀土离子Yb3+的掺杂浓度、退火温度以及退火时间对材料上转换发光性能的影响。随着Yb3+浓度的增加，晶体的晶相由正交相与立方相的混合相逐渐变为单一的立方相。此条件下制备出的不同掺杂浓度样品的上转换发光强度都很弱。对样品进行退火处理，晶粒尺寸增大，上转换发光强度显著增强。将退火后上转换发光强度最强的样品（稀土离子摩尔百分比浓度为(7%)Yb3+、(1%)Er3+）应用于氢化非晶硅太阳能电池，在波长为980nm、功率密度为4.8W/cm2激光光照条件下的外量子效率值为0.04%。