太阳能是一种清洁能源，它取之不尽、用之不竭，可以帮助人类有效解决能源和环境等问题。太阳能电池是将太阳能转变为电能的光电化学器件，得到了广泛的研究。目前，掀起了对第三代太阳能电池—染料敏化太阳能电池（DSSC）的研究热潮，其光电转换效率已经超过了12%。如何进一步提高DSSC的光电转换效率并降低它的成本是众多科研工作者努力的目标，也是亟待解决的问题之一。提高DSSC光电转换效率的措施有很多，常见的有优化电池的结构，比如寻找和制备新型的n-型半导体、合成新染料、制备新的电解质等；扩大染料的光谱吸收范围。目前，在众多用于DSSC的染料中，最好的染料通常也只能吸收300–800nm范围的光，因而致使很大波长范围内的红外光和紫外光没有得到有效的利用。如何充分利用太阳光，对DSSC转换效率的提高有着重要的意义和研究价值。本文分别以氟化钇、氧化钇为基质，通过高温煅烧法、水热-煅烧法和水热法制备了三种不同的稀土发光粉，并将其添加到DSSC中，利用上下转换发光的作用，提高了电池对光的吸收及电池的光电流。同时，三价稀土离子的加入也导致了DSSC中光阳极平带电势的负向移动和费米能级的提高，提高了DSSC的开路电压。因此，稀土发光粉的加入提高了DSSC的光电转换效率。（1）通过高温煅烧法制备了Er³⁺和Yb³⁺共掺杂的YF3:(Yb³⁺, Er³⁺)上转换发光粉。将其添加到了DSSC中，提高了红外光的利用率和电池的光电流。同时，三价稀土离子的P-型掺杂作用，提高了DSSC的开路电压。在100mW·cm^-2（AM1.5）的模拟太阳光下，当YF3:(Yb³⁺, Er³⁺)的掺杂量为7wt.%时，电池的光电转换性能最佳，光电转换效率达到了7.90%，比掺杂前提高了35%。在红外光照射下(33mW·cm^-2)，光电转换效率从原来的0.055%提高到了0.226%。（2）采用水热-煅烧法制备了Y2O3:Er³⁺纳米棒状上转换发光粉，并将其引入到了DSSC中。通过测试该发光粉的XRD、SEM、TEM、HRTEM、SAED、EDS、激发光谱和发射光谱等，研究了它的物相、形貌特征和光学性能等。通过改变发光粉的添加量，研究了DSSC的性能随Y2O3:Er³⁺掺杂量的改变而变化的情况。结果表明，当Y2O3:Er³⁺的加入量为5wt.%时，DSSC的光电转换效率最大,达到了7.004%，比未掺杂的提高了20%。在33mW·cm^-2的红外光照射下，光电转换效率从原来的0.055%提高到了0.168%。（3）采用水热法，制备了下转换发光粉YF3:Eu³⁺，以提高DSSC的稳定性和对紫外光的利用率。当YF3:Eu³⁺在DSSC中的掺杂量为5wt.%的时候，电池的性能最佳，光电转换效率最大。在100mW·cm^-2的模拟太阳光下，光电转换效率从5.841%提高到7.741%，提高了32%。在紫外光(24mW·cm^-2)照射下，光电转换效率从原来的0.373%提高到了0.557%。