上转换发光现象指的是材料内部离子连续吸收多个低能量的光子后,向上跃迁至激发态能级,随后向下跃迁至低能级并释放出一个高能量的光子,因其过程与斯托克斯定律相违背,又称作反斯托克斯发光;能够实现这一发光过程的材料称作上转换发光材料。稀土离子的4f电子由于外壳层电子的屏蔽效应,具有非常丰富的能级,广泛应用于上转换发光领域。因上转换发光材料能将不能被太阳能电池吸收利用的红外光转化为可被吸收利用的可见光,为各类光伏产品的效率提升提供了一种新的途径和手段。利用第一性原理对不同浓度Er³⁺离子掺杂的LiYF4体系进行研究,掺杂浓度分别为6.25%,12.50%和18.75%。发现Er³⁺离子的引入使晶胞参数变小,随着Er³⁺离子浓度的提高,体系的稳定性有所增加,态密度整体向低能级方向移动,在1000-2000nm的波段范围内,掺杂浓度为12.50%与18.75%的Er³⁺离子掺杂LiYF4体系相对于掺杂浓度为6.25%的体系在红外区域的吸收较弱。同时,在1000-2000nm波段内,不同浓度的Er³⁺离子掺杂体系的反射率均较低。采用水热法制备Li_xNa_1-xYF₄:Er³⁺/Yb³⁺,制得晶粒形貌完整、尺寸均匀、分散性良好的Li_xNa_1-xYF₄:Er³⁺/Yb³⁺粉体。并在808nm和980nm激发光源的激发下,分别呈现白色和绿色的荧光,发光现象明显,肉眼可见。当Li+离子引入浓度为25%时,在980nm激光激发条件下,样品的各个发光峰达到最强;当Li+离子引入浓度为50%时,在808nm激光激发条件下,样品的各个发光峰达到最强;由于Yb³⁺离子的敏化作用,980nm激发条件下的发射峰强度要远远高于808nm激光激发下的发射强度。