为了提高太阳能电池的量子效率，对太阳光谱进行调制是一种有效的途径。对于当前应用广泛的硅太阳能电池来说，其能量损失主要是由于硅的带隙与太阳光谱的不匹配引起的:低能量的光子无法被吸收（透过损耗），而高能量的光子则把高出硅带隙部分的能量以晶格振动的形式损失掉（热损耗）。稀土离子因其丰富的能级和独特的电子结构，可以有效地对太阳光谱进行调制:利用稀土离子的上转换，将两个或多个无法被硅吸收的低能光子转换为一个可被硅吸收的高能光子，降低透过损耗;利用稀土离子的下转换，把一个高能光子转换为两个或多个可同时被硅吸收的低能光子，降低热损耗。下转换量子剪裁的研究虽然已有较多的工作报道，但仍有许多问题尚未解决，尤其是缺乏能量传递机制的研究。　　 针对量子剪裁缺乏机理研究的现状，本论文对几种稀土离子掺杂YPO4发光材料的红外量子剪裁及其光物理展开了深入系统的研究。主要研究内容如下:　　 (1)采用改进的共沉淀法制备了YPO4:1％ Tm3+,x％Yb3+(x=0，5，10，25，50)样品，并通过多种光谱手段对这些样品的可见到红外的量子剪裁过程展开了系统的研究。我们首次提供了充分的光谱学证据，如功率依赖关系、荧光发射强度以及荧光寿命与Yb3+浓度的变化关系等，证明了(Tm3+, Yb3+)体系中声子辅助能量传递的量子剪裁过程，而非文献报道的合作下转换过程。　　 (2)分别合成了Tb3+/yb3+和Eu3+/Yb3+掺杂的YPO4样品，并对其中的能量传递过程进行了研究。通过激发谱和发射谱，验证了Tb3+到yb3+的合作量子剪裁过程，并通过Tb3+在紫外的吸收更有效地利用太阳光，提高量子剪裁的效率。根据荧光探测原理，提出了一种测试量子剪裁发光材料量子产率的方法，并用来测试YpO4∶ Tb3+, Yb3+样品的量子产率。在Eu3+/Yb3+共掺的YPO4中，通过激发谱对比的方法，证明了Eu3+到Yb3+的声子辅助的能量传递过程，而非合作下转换过程。