太阳能具有取之不尽和清洁安全等优点,一直以来受到了广泛关注。但是,目前光伏市场上主流的晶硅太阳能电池光电转换效率比较低,使得光伏发电成本比较高,如何提高晶硅电池的转换效率以降低发电成本一直是研究的重点。在影响晶硅电池光电转换效率的因素中,太阳光中短波光子的能量损失是其中十分重要的一个方面。硅的禁带宽度是1.12eV,在吸收一个能量大于禁带宽度的紫外/蓝色光子时,只需要1.12eV的能量就可以激发一个电子空穴对,剩余的能量则转换成热,导致能量的损失,降低了电池的效率。另外,短波光子的表面反射率高,在硅材料内部的穿透深度小,使得短波光子产生的有效电子空穴对数目较低,短波光子的能量不能被电池充分利用。光谱下转移效应是将高能量的短波光子转换成低能量的长波光子,是降低晶硅太阳能电池短波光子能量损失、提高硅太阳能电池光电转换效率的有效手段。论文在介绍了光谱下转移材料的基础上,选择了在LED照明领域广泛应用的单掺铈的钇铝石榴石（YAG:Ce）荧光粉作为在研究中使用的光谱下转移材料。采用高温固相法制备了YAG:Ce荧光粉,并对其光学性质进行了表征。结果表明,所制备的荧光粉可以吸收波长小于480 nm的紫外和蓝光,发出波长大于500 nm的光,实现波长的转移。采用丝网印刷的方法将YAG:Ce荧光粉涂敷在单晶硅太阳能电池表面,并通过EVA胶膜将其与石英片封装在一起。结果显示,应用了YAG:Ce荧光粉的电池的光电转换效率由裸电池的17.24%上升到封装电池的18.13%,效率相对提升了5.16%。电池性能改善的原因在于荧光粉的光谱下转移效应和电池封装后在短波范围内的反射率下降。论文还对Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺红色荧光粉的发光特性及其对GaInP/GaAs/Ge三结电池中的GaInP顶电池外量子效率的影响进行了初步研究。采用与单晶硅电池一样的制备工艺得到的电池样品在整个可见光波段的外量子效率都得到了提高。