近年来，利用稀土离子和镱离子(Yb3+)间的下转换发光调制太阳光谱，引起了人们广泛的兴趣。通过Yb3+980nm的光激发，可增强晶体硅的带间跃迁，进而改善硅基太阳能电池的光电转换效率。本文主要研究了稀土铈离子（Ce3+）和Yb3+间的下转换发光性质。我们采用磁控共溅射技术分别制备了稀土铈（Ce）和镱（Yb）共掺杂“富硅”和“富氧”氧化硅（SiOx:Ce,Yb）薄膜，并对薄膜样品进行了不同温度的退火处理。采用卢瑟福背散射（RBS）、X射线衍射(XRD）和透射电镜（TEM），对薄膜的组分和结构进行了表征；通过光致发光（PL）光谱、激发（PLE）光谱和衰变（PL decay）光谱，研究了薄膜的下转换发光特点，并对其中的能量传递机制进行了讨论。我们还制备了Yb重掺杂氧化硅（SiOx:Yb）薄膜，并研究了其下转换发光性质。我们发现对于SiOx:Ce,Yb样品，如果共掺杂基底是富氧氧化硅，高温（>1000℃）退火后，薄膜发生了晶化，形成Ce、Yb的硅酸盐结晶相；如果基底是富硅氧化硅，高温退火后主要生成晶化的CeO2结构，但不排除有三价Ce的硅酸盐结构生成。在325nm激光的激发下，随着退火温度的升高，薄膜中Ce3+和Yb3+的PL强度有不同程度的增强，可能与其中生成的Ce3+和Yb3+的硅酸盐结构有关。PLE谱和PL decay谱，证明SiOx:Ce,Yb薄膜中发生了Ce3+→Yb3+的下转换能量传递。理论上，所制备的SiOx:Ce,Yb薄膜最高的非辐射共合作能量下转换量子效率可达到151.0%。对于SiOx:Yb薄膜，高温退火后Yb在氧化硅基底中生成了不同的硅酸盐相，具有不同的发光效率，这可能与Si的浓度有很大关系。从PL和PLE光谱结果可知，薄膜中可能发生了瞬态的Yb2+→Yb3+和氧化硅薄膜中缺陷→Yb3+的下转换能量传递过程。二次退火对SiOx:Yb薄膜的发光性质有很大的影响。综上所述，SiOx:Ce,Yb薄膜可以作为潜在的下转换发光层材料，用于提高硅基太阳能电池的光电转换效率；而对SiOx:Yb薄膜中，利用下转换能量传递，增强Yb发光的研究，在近红外光纤激光器等方面可能有潜在应用。