光致发光的基本概念

光焱科技

2024/05/29 14:16

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光致发光 (Photoluminescence)是指材料吸收光能后，再释放出光能的过程。其物理过程包含了：激发、辐射过程、非辐射过程、光子能量与波长。当一个材料暴露在外部光源下时，它可以吸收光子，尤其是当这些光子的能量与材料的能隙相符时。这会导致材料中的一些电子被激发到较高的能量态，使它们处于激发态。在这个激发态下，电子处于一种暂时的高能态，这意味着它们的能量水平比它们在基态时更高。

然而，这种高能态是不稳定的，电子会趋向于回到较低的能量态，即基态。当电子返回基态时，它们释放出多余的能量，这些能量以光子的形式重新释放出来。这些释放出的光子的能量通常与原来吸收的光子的能量相同，因此释放出的光子的能量和波长与激发光源相同，或者在一定的光谱范围内。

光致发光（Photoluminescence）在生活中有许多实际应用。例如：手表和时钟使用荧光材料或荧光涂层，当昏暗时可以发光，提供光线不足的环境中的时间显示；在紧急疏散标志和安全标示中，通常使用荧光材料或荧光涂层，以提供在黑暗或紧急情况下的可见性；建筑物、车辆或道路标志可能使用荧光涂层，以在夜间提供可见性和安全性。

当我们对太阳能电池材料进行研究和表征时，Photoluminescence（PL）技术是一个非常有用的工具。包含结构评估、缺陷分析、电子载子行为。

PL量子效率是指光激发材料后发光的效率，可用于评估非辐射能量损失的程度。通过测量PL光谱和激发光谱，可以计算PL量子效率，从而量化非辐射过程对发光效率的影响。通过调整材料的结构、成分或处理条件，可以改善PL量子效率，减少非辐射能量损失，从而提高材料的发光效率。量测和分析非辐射过程的现象是关键的，通过减少非辐射能量损失，可以提高材料的光学性能和效率。

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