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针对太阳电池存在带隙限制不能吸收利用太阳光谱中近红外的长波低能光子，提出利用多种稀土离子共同掺杂，实现太阳电池用宽谱域上转换材料的设计与合成。并且考虑到材料的发光效果和材料尺寸大小的关系，制备出了不同稀土离子掺杂的微米级上转换材料。最后提出了一种可以检测上转换材料在电池中应用效果的装置，并且通过该装置考察了制备上转换材料在电池中的应用效果，为加深第3代太阳电池的研究奠定了很好的基础。