稀土材料在光学、太阳能电池以及固态照明等领域有着诱人的应用前景。稀土元素中的“铈”，已经在上述领域中带来了革命性发展，如铈化合物CeO2、 CeF3和单掺杂荧光粉YAG∶Ce3+。但对于硅太阳能电池，双掺荧光粉YAG∶Ce3+-Yb3+由于铈和镱的光谱特性而成为更好的选择。稀土元素“铈”具有独特的光谱特性，能够在紫外波段被宽带激发。鉴于其特性，掺铈材料在成像光学中作为减反射镀层和紫外防护材料有极佳的应用潜力。由于含铈化合物材料CeO2和CeF3具有不同的折射率和光谱特性，我们设计了基于两者的用于硅太阳能电池和成像光学的多层减反射膜。在实验中取得了3％的可见波段透射率提升。我们方法的主要优势是在400 nm以下较好的UV截止特性。多层膜的成像特性也通过表面粗糙度测量，点扩散函数和波前误差进行了测量。在多层减反射镀膜前后我们没有发现明显的表面粗糙度，点扩散函数和波前误差的变化。这些分析支持了CeO2和CeF3多层减反射镀膜在成像光学中的UV防护和增透效果。　　现阶段铈、镱双掺YAG在硅太阳能电池上应用的重点是UV防护和效率提升。铈、镱双掺YAG是一种发光下转换材料，它可以将紫外/可见波段光子转换为近红外波段光子。硅太阳能电池的热损耗是我们通过YAG∶Ce3+-Yb3+解决的主要问题。我们将YAG∶Ce3+-Yb3+颗粒附着于量产单晶硅太阳能电池的前表面上。对于涂覆后的电池来说，可见到近红外波段的外量子效率得到了提高，能量转换效率在AM1.5G标准太阳谱下有所提高。为分析过剩载流子，我们使用微波检测光电导技术对涂覆YAG∶Ce3+-Yb3+前后的n型硅晶片在977 nm激发下的载流子寿命进行了研究。下转换材料提升了平均载流子寿命，并将降低了平均表面复合速率，表明荧光粉显著减少了过剩载流子复合。　　稀土掺杂材料在太阳能电池领域扮演着重要的角色，但它们的低量子效率是工业化应用的主要障碍。通过由APTES进行金纳米颗粒表面修饰的YAG∶Ce3+和YAG∶Ce3+-Yb3+，实验研究了表面等离子对其光致荧光效应的影响。FDTD仿真，时间分辨光谱和XPS数据一致证实了金纳米颗粒的表面等离子效应在YAG∶Ce3+荧光粉上的作用。金纳米颗粒修饰后的YAG∶Ce3+用于白光LED，LED的CIE颜色坐标由蓝光至白光区域的优化，所得CCT值为6601 K并得到很好的白光CRI值78。由于Ce3+的5d能级的辐射和非辐射能量传递过程直接受到金纳米颗粒表面等离子效应的影响，导致了YAG∶Ce3+/金纳米颗粒白光LED的CIE坐标，CCT和CRI的改善。我们的工作不仅表明使用具有表面等离子效应的纳米颗粒可以提高荧光粉的转换效率，而且还提供了一种很有前景的研发高效荧光粉转换白光LED的方法，今后可以继续研究其新颖、诱人的性质和应用。