光致发光的基本概念

更新时间:2024-05-29      点击次数:111

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,PhotoluminescencePL)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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