太阳能是清洁的可再生能源,可以说取之不尽,用之不竭。目前,太阳能电池技术的发展非常迅速。但有一些不尽如意之处,比如,能量低于半导体带隙的光子不能直接被利用。上转换能将能量小于半导体禁带宽度的光子转化为半导体可以吸收利用光子。目前用来实现上转换的敏化剂主要是Yb³⁺,然而,Yb³⁺离子由于禁戒4f-4f跃迁而在红外区表现出窄的吸收带宽和低的吸收效率,这限制了它们在太阳能电池中的实际应用,因此,发展宽带敏化上转换材料将可能大大提高太阳能电池对太阳光的利用效率。本文中我们将研究在镓酸锂中利用过渡金属Ni²⁺对稀土离子Tm³⁺/Er³⁺的宽带敏化来实现上转换发光。首先,采用固相反应法合成了Ni²⁺,Tm³⁺共掺杂的LiGa5O8荧光粉。结果表明,在镓酸锂基质中,Ni²⁺在近红外区（850-1300nm）具有较宽的吸收带,且具有较高的量子效率,Ni²⁺的发射光谱（³T₂（3F）→³A₂（3F））与Tm³⁺（³H₆→³H₅）离子的吸收谱相匹配,因此Ni²⁺可以作为Tm³⁺离子的敏化剂在宽的近红外（850-1300nm）范围内吸收光子,然后通过连续的辐射-再吸收的方式将其能量转移给Tm³⁺从而实现Tm³⁺离子在800nm处的上转换发光。在本研究中,开发的新型宽频带敏化近红外上转换材料,为超越GaAs或CdTe基单结太阳能电池的极限转换效率提供了一条可能的途径,并有可能在红外探测器等方面有新的应用。其次,利用高温固相法在镓酸锂基质中合成了Ni²⁺,Er³⁺共掺的荧光粉样品,分析了样品的晶体结构,测试了样品的上转换和近红外光发射谱。因为Ni²⁺的发射光谱（³T₂（³F）→³A₂（³F））与Er³⁺（4I15/2→4I13/2）离子的吸收谱在一定程度上相匹配,所以,Ni²⁺能够吸收激发光源,实现对Er³⁺的敏化,从而使样品实现上转换发光。我们在1064nm的激光激发下观察到了Er³⁺在670nm处的上转换发光。实验中,进一步调整了Ni²⁺,Er³⁺的掺杂浓度,确定了样品的最佳上转化掺杂摩尔浓度为Ni²⁺:2%,Er³⁺:0.15%,样品的化学表达式可表示为Li（Ga0.965Ni0.02Er0.0015）5O8。并分析讨论了Ni²⁺,Er³⁺之间可能的能量传递方式与机制。