稀土元素的原子由于其结构的特殊性，具有丰富的电子能级和亚稳激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射，构成了广泛的发光和激光材料。稀土离子的发光具有很多优异的性能，从而使得稀土离子的发光研究具有重要的理论意义和应用价值。　　 本论文大致分为以下三个部分：　　 第一部分主要是文献综述部分，包括前两章。第一章介绍了稀土离子发光的国际及国内的研究进展，分类介绍稀土离子发光的原理及应用，以及研究稀土离子发光的常见几种实验方法吸收光谱、荧光光谱等；第二章介绍了量子剪裁现象的基本原理，并简单介绍了太阳能电池的基本原理及其各种太阳能电池的发展现状，接下来进一步介绍量子剪裁现象及其在太阳能电池上应用的研究和发展状况。　　 第二部分主要介绍稀土离子光谱学的理论基础，包括第三、四章。第三章介绍了稀土离子的基本结构，包括处于自由状态下和晶场作用下的稀土离子及离子间的相互作用模型；第四章介绍稀土离子发光的基本理论，包括研究稀土离子电偶极跃迁的J-O理论、磁偶极、电四极理论，以及在此基础上发展的受激辐射和受激吸收、无辐射驰豫、能量传递理论等。　　 第三部分包括第五、六、七章，介绍本人硕士期间所做的一些工作。第五章以五磷酸盐ErxLa1-xP5O14非晶材料为依托，研究稀土离子发光的基本光谱性质，包括稀土离子的振子强度、自发辐射速率、受激辐射和受激吸收速率、多声子无辐射驰豫速率、能量传递速率等；第六章引入了材料中稀土离子的系统动力学方程，计算机模拟了五磷酸盐材料ErxLa1-xP5O14非晶中Er3+各能级的动态布居过程，并给出了粒子数布居过程的稳态解；第七章介绍了掺Er：GdVO4晶体材料的量子剪裁现象，计算了其量子剪裁效率，并指出把这种材料的材料量子剪裁现象应用到太阳能电池上的应用价值。