随着世界日益增加的能源消耗需求，太阳能系统和LED照明系统在新能源和节能技术中有着举足轻重的地位。1991年，染料敏化太阳能电池的诞生给太阳能电池领域带来了新的曙光，其制作工艺简单、安全无毒、成本低且性能稳定，因此有望取代硅基太阳能电池成为新一代的太阳能电池。在白光照明系统中，节能灯一直占据主要市场，但其对环境的污染问题至今无法解决。LED芯片的出现，解决了汞污染的问题。LED照明系统中，荧光粉的性能直接决定白光LED的相关色温、色品坐标及显色指数等关键指标，也是决定白光LED光效及寿命的关键材料。故在新型白光LED的研究中，研发出优质光转换荧光粉极为重要。　　基于此，本研究对太阳能光伏发电LED照明系统中的重要组成部分:染料敏化太阳能电池中的ZnO阳极和电池性能以及LED照明用氮氧化物荧光粉做了详尽的研究:　　一、关于染料敏化太阳能电池ZnO阳极制备与性能表征　　（一）本研究通过醋酸锌和二甘醇水解反应制备了球状形貌的ZnO阳极，450℃热处理制备了Sn掺杂球状ZnO阳极，阳极层厚度为1μm左右;基于ZnO阳极，本研究手动封装了染料敏化太阳能电池（电极、导电玻璃、染料、电解质等均采用商业部件）。　　（二）对阳极进行SEM和TEM测试发现，Sn掺杂后的ZnO球的尺寸明显减小，Sn在ZnO晶体生长的过程中，会偏析于ZnO的某些晶面上，阻碍晶粒间的聚集，降低了ZnO纳米微球的尺寸，进而增大了ZnO阳极的比表面积，增加了ZnO阳极对染料的吸收量。　　（三）通过对相应电池的电流-电压（J-V）和IPCE(Incidentphoton-to-electron conversion efficiency，单色光电转换效率)，其Sn掺杂球状ZnO阳极的电池的转换效率为0.80％，比无掺杂的球状ZnO电池的转换效率(0.28％)提高了1.8倍。　　二、关于CaSi2O2N2∶Eu2+黄绿色荧光粉的制备与性能表征　　（一）本研究通过两步高温固相反应法，在N2/H2(95％N2+5％H2)还原气氛下1000℃处理3h获得先驱体，然后在相同气氛下，1450℃热处理6h，得纯相的CaSi2O2N2∶ Eu2+荧光粉。　　（二）测试该荧光粉的荧光光谱证实，名义组成为Ca1-xSi2O2N2∶xEu2+(x为0.005～0.06)的荧光粉，Eu2+的最佳掺杂浓度为x=0.04;其激发光谱覆盖了250～500 nm范围，可有效地被紫光和蓝光激发;其发射光谱在500～600nm范围内的单峰宽带，峰值为543nm。　　（三）本研究探讨了Ca1-xSi2O2N2∶xEu2+系列荧光粉的浓度猝灭机理;据计算的结果，Eu2+在CaSi2O2N2晶体中的浓度猝灭为电偶极—电偶极相互作用机理。　　（四）通过研究不同助熔剂（CaF2、BaF2或NH4Cl）对荧光粉相对发光强度的影响，发现CaF2和NH4Cl助熔剂对荧光粉的发光性能起到明显增强作用，助熔效果较好，其最佳助熔浓度为荧光粉质量的1％;在本实验条件下，添加BaF2助熔剂的荧光粉的发光性能没有得到改善，BaF2对CaSi2O2N2∶ Eu2+荧光粉的助熔效果较差。　　（五）对添加荧光粉质量的1％的NH4Cl的荧光粉进行稀硝酸清洗，发现经过稀硝酸(5 Vol％)清洗后的荧光粉相对发光强度提高了6％;通过SEM观察，经过酸洗后，荧光粉的晶粒团聚现象明显降低。