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光致發(fā)光的基本概念

更新時(shí)間:2024-05-29      點(diǎn)擊次數(shù):614

光致發(fā)光 (Photoluminescence)是指材料吸收光能后,再釋放出光能的過程。其物理過程包含了:激發(fā)、輻射過程、非輻射過程、光子能量與波長。當(dāng)一個(gè)材料暴露在外部光源下時(shí),它可以吸收光子,尤其是當(dāng)這些光子的能量與材料的能隙相符時(shí)。這會(huì)導(dǎo)致材料中的一些電子被激發(fā)到較高的能量態(tài),使它們處于激發(fā)態(tài)。在這個(gè)激發(fā)態(tài)下,電子處于一種暫時(shí)的高能態(tài),這意味著它們的能量水平比它們?cè)诨鶓B(tài)時(shí)更高。

然而,這種高能態(tài)是不穩(wěn)定的,電子會(huì)趨向于回到較低的能量態(tài),即基態(tài)。當(dāng)電子返回基態(tài)時(shí),它們釋放出多余的能量,這些能量以光子的形式重新釋放出來。這些釋放出的光子的能量通常與原來吸收的光子的能量相同,因此釋放出的光子的能量和波長與激發(fā)光源相同,或者在一定的光譜范圍內(nèi)。

 

光致發(fā)光(Photoluminescence)在生活中有許多實(shí)際應(yīng)用。例如:手表和時(shí)鐘使用熒光材料或熒光涂層,當(dāng)昏暗時(shí)可以發(fā)光,提供光線不足的環(huán)境中的時(shí)間顯示;在緊急疏散標(biāo)志和安全標(biāo)示中,通常使用熒光材料或熒光涂層,以提供在黑暗或緊急情況下的可見性;建筑物、車輛或道路標(biāo)志可能使用熒光涂層,以在夜間提供可見性和安全性。

當(dāng)我們對(duì)太陽能電池材料進(jìn)行研究和表征時(shí),PhotoluminescencePL)技術(shù)是一個(gè)非常有用的工具。包含結(jié)構(gòu)評(píng)估、缺陷分析、電子載子行為。

PL量子效率是指光激發(fā)材料后發(fā)光的效率,可用于評(píng)估非輻射能量損失的程度。通過測(cè)量PL光譜和激發(fā)光譜,可以計(jì)算PL量子效率,從而量化非輻射過程對(duì)發(fā)光效率的影響。通過調(diào)整材料的結(jié)構(gòu)、成分或處理?xiàng)l件,可以改善PL量子效率,減少非輻射能量損失,從而提高材料的發(fā)光效率。量測(cè)和分析非輻射過程的現(xiàn)象是關(guān)鍵的,通過減少非輻射能量損失,可以提高材料的光學(xué)性能和效率。


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