传统的化石能源均为不可再生能源，长期使用将会造成能源的枯竭，因此太阳能作为一种新型可再生资源倍受人们关注。然而对于硅基太阳能电池，由于热损失的存在，电池的转换效率仍处在很低的水平。近红外量子剪切是指将一个可见波段光子转换为两个波长在1μm附近的近红外光子。因此通过量子剪切可以大大降低电池的热损失，进而提高电池效率。基于以上目的，本文对Tb3+-Yb3+体系量子剪切现象和性质进行了研究。　　开展了近红外量子剪切检测和评价方法的研究。设计并建立了研究所需的吸收光谱测量装置、荧光光谱测量装置以及时间分辨光谱测量装置。在时间分辨光谱测量中，利用电光调制器对连续激光束的偏振方向进行调节，从而实现了对光强的调制。系统的时间分辨可达0.02 ms。　　开展了Tb3+，Yb3+掺杂Y2O3和NaYF4纳米晶量子剪切性质的研究。利用473 nm激光激发Tb3+，获得了Yb3+的1μm附近荧光发射。对Y2O3：Tb3+，Yb3+的光谱分析表明：随Yb3+浓度增加，Tb3+荧光强度和5D4能级寿命逐渐减小，证明了Tb3+向Yb3+的能量传递；Yb3+荧光强度先增加后减小，当Tb3+和Yb3+浓度分别为1 mol％和3 mol%时，Yb3+荧光强度达最大值，该浓度下的量子产率为110%。研究发现Yb3+荧光强度与泵浦功率成线性关系，从而确定了该基质中量子剪切为合作能量传递机制。而在NaYF4：Tb3+，Yb3+中，发现Yb3+荧光强度与泵浦功率呈非线性关系，为此提出了新的量子剪切模型。　　开展了Tb3+、Yb3+掺杂氟氧玻璃量子剪切性质的研究。利用高温固相法制备了Tb3+、Yb3+掺杂氟氧玻璃，在473 nm激光激发下，获得了较强的荧光发射。光谱分析表明，Yb3+近红外荧光最强时，Tb3+和Yb3+浓度分别为2 mol%和10 mol%，此时的量子产率为139%。对Yb3+近红外荧光的衰变曲线以及功率曲线进行探测，其结果与速率方程推导结果一致，进一步确定了氟氧玻璃中Tb3+-Yb3+体系量子剪切机制为二阶合作下转换或一阶两步下转换机制。