由于太阳电池禁带宽度的限制，如非晶硅薄膜电池大约在1.7eV 左右，微晶硅薄膜电池的在1.1eV～1.4eV 之间调变。染料敏化太阳电池只能吸收太阳光中的紫外光和可见光。针对以上太阳电池只能吸收太阳光谱中短波段的部分，不能吸收长波段部分的缺点。我们需要找到一种新型的材料来弥补这一不足。上转换材料能够将近红外光转化为太阳电池能够有效利用的可见光。近年来，上转换材料在激光器和生物医学以及显示等方面应用较多，而将其应用于光伏器件中，已成为新兴的第三代太阳电池的概念之一，至今报道较少。 本论文采用水热法，以NaYF4为基质材料，掺杂18％Yb3+、2％Er3+的稀土离子制备上转换材料。通过使用不同的反应溶剂和调变Ln3+（Ln=Y,Yb,andEr）/Na+、Ln3+/F-的比例等方法对NaYF4：Yb3+,Er3+纳米上转换材料进行了优化并对其性能进行了研究。 得到的结论如下： 1.分别以去离子水、乙醇、乙二醇为反应溶剂，从XRD、SEM、发射谱等方面对材料进行了分析，表明就溶剂而言在以乙醇为溶剂时,有利于六角晶相的生成，提高了材料在可见光区的荧光光谱强度。 2.在螯合剂EDTA加入的情况下，分别以去离子水、乙醇、乙二醇为反应溶剂得到了在三种不同反应溶剂中的最佳配比，从XRD、SEM、荧光光谱等方面对材料进行了分析，结果表明：在以EDTA:Ln3+为1.6:1的情况下，乙醇与EDTA的比例为1:1时，能得到纯六角晶相，具有较高发射强度的纳米上转换材料；在以EDTA:Ln3+为1:1的情况下，乙二醇与EDTA的比例从0.5－3.0的范围进行了调变，均能得到纯六角晶相，高强度荧光光谱的上转换微米材料。 3.通过改变Ln3+/Na+、Ln3+/F-的比例得到了微米级的上转换材料，研究证明：F-的适当过量所得到的上转换材料在可见光区具有更高的发射强度。但是过量较多的话，发射强度就会随之逐渐变弱。 本论文将上转换材料应用于非晶硅薄膜太阳电池。并且首次将材料应用于染料敏化太阳电池上，设计提出了将上转换材料与太阳电池结合的基本体系结构。获得了一些结果,证明了上转换材料对太阳电池效率的贡献。