低いエネルギーの光が高いエネルギーに変換される現象。古くから、非線形光学現象による光学素子として、研究が進んでいるが、レーザーなどの強い光を必要とする。希土類元素を用いた場合、多段階励起によりアップコンバージョン発光が促されるが、こちらも、太陽光の数十から数千倍の強い光（レーザー励起）が必要であり、エネルギー的な損失は大きい（変換効率1％以下）。近年、弱い光でもアップコンバージョンを可能とする三重項-三重項消滅（TTA）機構を利用した系の開発に高い注目が集められている。