量子效率QE在光电器件中的应用探讨

eqe和eqs有什么区别

EQE（External Quantum Efficiency，外部量子效率）和EQS（External Quantum Series，外部量子效率曲线）都是描述光电转换效率的参数，主要用于评价光电器件的性能。它们的区别如下：

1. 定义不同：EQE是一个绝对值，表示器件对光的吸收强度的量子探测能力；而EQS是一个相对值，表示器件对不同波长光的吸收能力的相对关系。

2. 测量方式不同：EQE的测量是通过量子效率测量系统来进行的，可以得到一个表示量子效率的百分比；EQS的测量是在紫外-可见光吸收-发射光谱的基础上，通过计算吸收带宽、峰值吸收波长等参数获得的。

3. 数据解读不同：EQE可以直观地反映器件对阳光光谱下不同波长的光的响应，对太阳能电池等器件的性能评估较为重要；EQS主要用于研究材料的光电特性，可以描述材料对不同波长光的吸收峰值位置、吸收波长范围等特征。总之，EQE和EQS在描述光电转换效率方面有不同的定义、测量方式和应用范围。

量子效率测试系统测定EQE（IPCE）和IQE,内量子效率测试系统,外量子效率测试系统

量子效率测试系统，如PVE300光伏QE系统，是光伏研究和生产线上不可或缺的精密工具，它专为测量太阳能电池的光谱响应和两种关键效率——EQE（内量子效率，即IPCE）和IQE。这个系统设计巧妙，兼容各种光伏器件、材料和结构，包括c:Si、mc:Si、a:Si、µ:Si、CdTe、CIGS、CIS、Ge、染料敏化、有机/聚合物，甚至复杂的多结、量子阱和钙钛矿等，满足了多元化的需求。

系统的关键特性包括单色探头（TMc300）以确保精确的光谱分析，温控真空支架确保测量的稳定性，偏光功能提升测试精度，自动化流程提高了效率，参考二极管和可选的电压偏置以及XY载物台使得测试更加灵活，而积分球则提供全面的响应度测量。特别是，它能准确测定内部量子效率（IQE），这对于理解电池的光电转化效率至关重要。

想深入了解这套系统的详细信息和优势，欢迎访问孚光精仪的官方网站，那里有更全面的量子效率测试仪器介绍和太阳能电池i-v测试系统的详细功能展示。

EQE光谱是什么意思？

EQE（External Quantum Efficiency）光谱是用于评估光电转换器件性能的一种重要方法。其主要测量待测器件的吸收光子数和转化为电子的光子数之间的比率，从而推断出该器件的外部量子效率。这项技术常用于太阳能电池、有机发光二极管和其他光电器件的研究中。

EQE光谱的主要作用是评估光电转换器件的性能，特别是用于太阳能电池的测试。此外，EQE光谱还可以用于确定不同材料和结构对光电转换效率的影响，从而为器件结构和工艺提供指导。在研究太阳能电池的新材料和新结构时，EQE光谱也成为评估其性能的重要工具。

EQE光谱的应用现状如何？

EQE光谱在太阳能电池和其他光电器件研究领域已经得到广泛应用。研究人员通过EQE光谱测量太阳能电池的量子效率，进一步评估其光电性能。同时，EQE光谱也在研究有机太阳能电池、量子点太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等新型太阳能电池的性能评估中得到应用。EQE光谱的发展为光电器件的研究提供了强有力的支持，受到了研究人员的广泛关注。

研究快讯钙钛矿量子点各领域研究进展！（4月下）

标题：通过三氟乙酸酯钝化和混合空穴传输设计将蓝色钙钛矿QLED的外部量子效率提高到超过23%。

概述：基于钙钛矿量子点的发光二极管（QLEDs）因其宽色域可实现真实的色彩表达而被认为是一种有前途的显示技术。目前，最先进的蓝色钙钛矿QLEDs的外量子效率（EQE）约为15%，仍然落后于绿色和红色同类产品 (>25%) 以及蓝色薄膜LEDs。

近日，郑州大学宋继中教授研究团队在《Advanced Materials》上发表研究文章。该团队研发的蓝色钙钛矿QLEDs在490nm处实现了23.5%的EQE，这是基于蓝色钙钛矿的LEDs领域报道的最高值。这种令人印象深刻的效率是通过量子点 (QDs) 钝化和优化器件设计的结合实现的。首先，氟代羧酸钝化的蓝色混合卤化物钙钛矿CsPbCl3-xBrx QDs由于减少了不配位的Pb表面缺陷，表现出优异的激子复合行为，光致发光量子产率（PLQY）为84％。此外，该团队通过引入混合空穴传输层（M-HTL）来设计器件，以增加空穴注入和传输能力并改善载流子平衡，M-HTL可以减少器件中的载流子泄漏并增加辐射复合，2.0V下的可见电致发光光谱证明了这一点。该项工作突破了蓝色钙钛矿量子点的发光二极管20%的EQE，显著促进了其商业化过程。

具有超低陷阱密度和窄尺寸分布的强限域CsPbBr3钙钛矿量子点，用于高效纯蓝光发光二极管。

概述：北京工业大学隋曼龄教授与哈尔滨工程大学青岛创新发展基地王文鑫副教授、毕成浩老师等人在《Small》发表研究文章。

由于混合卤化物成分中的相分离，纯蓝色钙钛矿发光二极管（PeLEDs）的开发面临着光谱稳定性和低外量子效率（EQE）的挑战。具有强限制效应的钙钛矿量子点 (QDs) 是实现高质量纯蓝色PeLEDs的有前途的替代品，但其性能往往受到较差的尺寸分布和高陷阱密度的阻碍。该研究团队开发了一种将热力学控制与抛光驱动的配体交换过程相结合来生产高质量量子点的策略。强限域纯蓝色（约470nm）CsPbBr3量子点表现出窄尺寸分布（12％色散），并且是在基于生长热力学控制的富Br离子环境中实现的。随后的抛光驱动的配体交换过程去除了不完美的表面位点，并用短链苯配体取代了最初的长链有机配体。所得的量子点表现出接近一致的高光致发光量子产率（PLQY）。制备的PeLEDs在472nm处表现出纯蓝色电致发光（EL) 发射，半峰全宽（FWHM）为25nm，实现了10.7%的最大EQE和7697cd/m²的明亮最大亮度。纯蓝色PeLEDs在高电压下表现出超高的光谱稳定性、EQE的低滚降，在103cd/m²的初始亮度下连续运行时的工作半衰期（T50）为127分钟。

Z型配体可实现高效稳定的深蓝色钙钛矿发光二极管。

概述：南京邮电大学黄维院士与南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室暨先进材料研究院陈淑芬研究员等人在《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表研究文章。该团队提供了一种通过策略性Z型配体工程在绿色无毒溶剂中制备深蓝色CsPbBr3 PQDs的胶体合成方法。辛酸锌的Z型配体能够与PQDs表面溴离子形成牢固的配位键，维持酸碱平衡并减少PQDs表面过量的胺富集。因此，成功合成量子产率（PLQY）提高了73%的均质单分散PQDs，实现了峰值EQE为5.46%、最大亮度为847.6cd/m2、工作半衰期为14分钟的高效深蓝光LEDs。这些器件的颜色坐标为(0.137, 0.049)，非常接近Rec.2020年蓝色标准。该工作为在深蓝色区域实现高性能LEDs提供了一条潜在的环保且可行的途径。

通过双功能增材工程制备钙钛矿合金，实现高效深蓝色发光二极管。

概述：华南理工大学苏仕健教授研究团队在《Advanced Optical Materials》上发表研究文章。混合卤化物钙钛矿由于其优异的光电性能而被广泛研究作为高效发光二极管的发光体。与红色和绿色排放相比，只有天蓝色区域在蓝色发射效率方面取得了令人鼓舞的进展。高的Cl/Br比率对于实现深蓝色发射是必不可少的，这通常导致钙钛矿发光二极管（PeLEDs）中卤素的显著迁移，从而降低效率。为了避免实现深蓝色发射所需的过量氯化物的负面影响，该团队合成了经双功能氨基胍钝化的合金钙钛矿量子点（PQDs），其中S═氨基磺酸盐的O与Pb配位，胍可以与卤离子形成N-H-X（Cl/Br），完成钝化。结果表明，合金化钙钛矿量子点实现了深蓝色发射。由于钙钛矿量子点膜的缺陷被抑制和表面静电势降低，PeLED中的载流子复合区受到调节。最后，得到的深蓝色PeLEDs在458nm处实现光谱稳定的电致发光峰值、3.65%的峰值外量子效率和223cd/m2的最大亮度。

纳米表面重构钙钛矿用于高效稳定的有源矩阵发光二极管显示器。

概述：浙江大学叶志镇院士、黄靖云教授与戴兴良研究员等人在《Nature Nanotechnology》上发表研究文章。该团队开发了一种利用二异辛基次膦酸介导的合成与氢碘酸蚀刻驱动的纳米表面重建相结合来稳定CsPbI3 QDs的策略。二异辛基次膦酸强烈吸附到量子点上并增加卤化物空位的形成能，从而实现纳米表面重建。具有纳米表面重构的QDs薄膜表现出增强的相稳定性、在热应力和电场条件下改善的光致发光耐受性以及更高的离子迁移激活能，因此，制备出了具有644nm电致发光峰的钙钛矿LED。这些LED在100cd/m2的初始亮度下实现了28.5%的外量子效率和超过30小时的工作半衰期，比之前发表的研究提高了十倍。这些高性能LED与专门设计的薄膜晶体管电路的集成使得能够演示溶液处理的有源矩阵钙钛矿显示器，该显示器在300cd/m2的显示亮度下显示出23.6%的峰值外部量子效率。该工作展示了纳米表面重建是实现基于量子点的高性能光电器件的关键途径。

二维Cs2PbI2Cl2纳米片钝化用于高效稳定的CsPbI3量子点太阳能电池。

概述：武汉理工大学陈文教授研究团队在《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表研究文章。CsPbI3 PQDs内部结构不稳定和复杂的外表面化学环境导致稳定性不足，阻碍了CsPbI3 PQDs太阳能电池的发展。为了解决以上问题，该研究团队引入了由无机二维（2D）Ruddlesden-Popper（RP）相Cs2PbI2Cl2纳米片（NSs）组成的覆盖层，该覆盖层可以被有效地处理以改善CsPbI3PQDs膜的表面性质。这种改性通过填充铯和碘空位来钝化缺陷，同时优化能带排列并防止湿度入侵，从而改善稳定性和光伏性能。优化的CsPbI3 PQDs太阳能电池实现了14.73%的功率转换效率（PCE），且在暴露于环境条件（30±5%RH）432小时后仅损失了16%的效率。

通过耦合光催化调节硫氧化还原动力学，实现高性能光辅助锂硫电池。

概述：北京理工大学陈人杰教授研究团队在《Angewandte Chemie International Edition》发表研究文章。尽管锂硫电池（LSB）具有作为高能量密度存储设备的潜力，但穿梭效应等挑战阻碍了其商业化。为了解决这些问题，该团队将太阳能集成到LSB中，创建光辅助锂硫电池（PA-LSB）。PA-LSB通过耦合光催化效应来加速硫氧化还原反应，提供了一种新颖且可持续的解决方案。其中，将钙钛矿量子点负载的MOF材料用作PA-LSB的阴极，在微界面处产生内置电场，以延长光生电荷载流子的寿命。该复合材料的能带结构与锂硫的电化学反应电位很好地匹配，从而能够精确调节PA-LSB系统阴极中的多硫化物。这归因于光催化对锂硫电化学过程中液固反应阶段的选择性催化。这些都有助于PA-LSB的出色性能，特别是在5C下表现出679 mAh g-1的极高可逆容量，在1500个循环中保持稳定循环，每个循环的容量衰减率为0.022%。此外，PA-LSB的光充电能力有可能补偿储能过程中的非电能损失，有助于无损储能设备的发展。

高晶格匹配的硒化汞量子点与卤化物钙钛矿异质结及其光电探测性能。

概述：上海应用技术大学房永征教授、刘玉峰教授与中国科学院大学杭州高等研究院单玉凤助理研究员an等人在《Materials》发表研究文章。异质结半导体由于其独特的载流子传输特性而广泛应用于各种光电器件中。然而，由于应力和晶格失配，基于胶体量子点（CQDs）构建异质结仍然是一个挑战。该团队通过调节卤化物钙钛矿中Br和I的比例，获得了具有I型带排列的HgSe/CsPbBrxI3−x异质结，这些异质结源自较小的晶格失配（约为1.5%）。同时，具有油胺配体的HgSe CQDs可以与卤化物钙钛矿前驱体交换，获得光滑致密的量子点薄膜。基于HgSe/CsPbBrxI3−x异质结的光电导探测器在630nm的入射光下呈现出明显的光电响应。该工作为构建基于CQDs的异质结提供了一种有前途的策略，同时实现无机配体交换，这为获得基于CQDs异质结薄膜的高性能光电探测器铺平了道路。

使用MAPbBr3钙钛矿量子点荧光猝灭检测水果和蔬菜样品中的噻虫胺。

概述：湖北省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所夏虹研究员

莱森光学：Micro-LED量子效率的研究进展

Micro-LED量子效率的研究进展

作为第三代半导体发光材料的纤锌矿GaN，以其合适的带隙、高的击穿电压、优良的热导率、高的电子饱和速率及抗辐射能力，在大功率发光半导体器件领域展现出了巨大潜力。随着理论研究与制造技术的不断进步，LED的应用范围从最初的照明扩展至显示领域，对LED性能提出了更高的要求。目前，LED正朝着小尺寸、高功率、柔性可折叠等方向发展。

传统LED、Mini-LED、Micro-LED在尺寸上有所区别，传统LED横向尺寸大于200 μm，Mini-LED在100～200 μm之间，而Micro-LED的横向尺寸则小于100 μm。尺寸的缩小不仅有助于降低功耗，还带来了超高的分辨率、亮度、更快的响应时间及更长的使用寿命。Micro-LED在显示、通信、医疗、能源等多个领域展现出广泛应用前景。

在Micro-LED的发展过程中，生产良率与尺寸效应是两大挑战。光电转化效率较低，且随着芯片尺寸减小，效率呈现出断崖式下降。此外，Micro-LED管芯单元与间距更小，需要更高的亮度。高亮度需要在大注入电流下工作，而增大电流会引起电流拥挤效应，导致光电转化效率进一步下降。因此，提升Micro-LED光电转化效率及亮度是业内研究的热点。

光电转化效率是评价LED等电致发光器件性能的关键参数。LED将电能转换为光与热，而效率低意味着大部分电能转化为热能，热量累积导致管芯温度升高，直接影响稳定性和寿命。Micro-LED的光电转化效率通过量子效率来表征，包括内量子效率、光提取效率和外量子效率。

内量子效率决定辐射复合产生的光子数量，但光子并未全部辐射到外部空间，一部分被管芯吸收，另一部分被折射回内部，最终以热形式散失。光提取效率反映发光结构的合理性，是评价LED综合性能的指标。外量子效率是通过试验测试出来的评价参数，直接关系到管芯性能的根本提升。

在Micro-LED的发光结构中，n-GaN、p-GaN、GaN/InGaN量子阱是关键组成部分。电子和空穴在量子阱处发生复合，释放能量。复合方式分为辐射复合与非辐射复合，辐射复合产生光子，而非辐射复合则导致效率损失。管芯材料质量、位错、空位等缺陷影响辐射复合，而载流子浓度、复合机制也影响效率。

目前，计算内量子效率面临挑战，实验测量困难，但ABC内量子效率计算模型提供了一定的推导方法。有限元思想在半导体计算中的应用简化了内量子效率的计算，但无法完全揭示微观机制，特别是GaN内部极化、缺陷状态、晶格失配等原子微观结构。

光提取效率是限制Micro-LED性能的关键因素。光子从管芯逸出到外部空间的过程中，受到半导体材料、电极、衬底等部件的吸收，以及折射率差异导致的全反射效应影响。这些因素限制了GaN基Micro-LED光提取效率的提高。

为了提升Micro-LED性能，莱森光学推出了电致发光量子效率光谱系统 iSpecEQE。该系统是综合发光特性测量平台的重要组成部分，专为发光器件的光电特性测量设计，包括光谱仪、辐射校准光源积分球、电流源表、探针台、光纤及治具等。光谱仪具备高信噪比、低杂散光、大动态范围等特性，适用于不同波段和强度的测量，确保测量结果的准确性。系统配备强大的测试软件，操作简单，测试过程快速。