近年来,社会持续发展离不开清洁能源的使用。寻找可替代的清洁能源成为人类可持续发展的首要任务。太阳能作为一种重要清洁能量的来源,具有分布范围广泛,免费可再生,长久存在等优势。其中一种常见利用太阳能的装置就是太阳能电池,其原理是把太阳光的光能转化成电能。全无机钙钛矿太阳能电池因其制作成本低,简单的制造工艺,即使在潮湿的空气下也有很好的稳定性等优点展现了很好的研究前景。但是全无机钙钛矿太阳能电池对太阳光的吸收范围只在可见光,而可见光占太阳光辐射的50%,其中43%的红外光则只能以热能形式浪费。本文为解决太阳能电池吸收太阳光范围窄的问题,将上转换发光材料应用在全无机钙钛矿太阳能电池中,提高该电池的光电转换效率。本文研究了铌酸钠上转换发光材料的制备、性能以及在全无机钙钛矿太阳能电池中的应用。本文开展了NaNbO₃/NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺纳米材料的制备和性能研究。通过XRD、Raman、FT-IR表征分析NaNbO₃/NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺纳米材料的物相结构和形貌;利用荧光光谱分析、激发光和荧光功率关系详细讨论了NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺上转换发光材料的荧光影响因素和上转换发光机制。通过观察荧光光谱分析,实验证明NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺在不煅烧的情况下不能产生上转换荧光。探索了Li⁺离子交换对NaNbO₃/NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺纳米材料的影响。结果表明低浓度Li⁺离子有利于NaNbO₃/NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺纳米材料的形成,形貌保持纤维状、并有利于上转换光学性能的提高;高浓度Li⁺离子交换有利于形成Li Nb O₃/Li Nb O₃:Yb³⁺/Er³⁺纳米材料。研究了金属Mg²⁺离子对NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺上转换发光材料光学性能的影响,结果表明Mg²⁺离子掺杂浓度为5 mol%时,其NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺上转换荧光光强最强。本文为将NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺上转换发光材料应用于钙钛矿太阳能电池中,通过控制反应条件制备小尺寸NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺上转换发光材料,结果表明在水:乙二醇=1:8、反应时间为720 min时,获得NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺上转换发光材料尺寸达到100 nm。进一步为了修饰NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺表面,采用了改进的stober溶胶凝胶法在球状NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺表面包覆Si O₂,形成核壳结构NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺@Si O₂。利用SEM和TEM图谱分析,NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺@Si O₂为表面光滑球形,Si O₂厚度约为15 nm;通过荧光光谱和荧光功率关系分析,结果表明NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺@Si O₂上转换发光强度增强。本文采用了旋涂法制备介孔全无机CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池,该电池达到了6.9%的光电转换效率。通过把NaNbO₃:Yb³⁺/Er³⁺@Si O₂上转换发光材料制成浆料,后将该浆料与介孔层TiO₂直接混合的方式旋涂到电池中,该全无机CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池达到9.56%的光电转换效率。