荧光光谱（ Fluorescence Spectra）

光电转化效率测试（ IPCE）

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主要内容

荧光光谱的基本原理1

荧光光谱仪的原理、性能测试及操作

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IPCE的原理及测试系统3

QE 和 IPCE的区别及应用4

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一、荧光光谱基本原理

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失活：电子处于激发态是不稳定状态，容易返回基态，在这个过程中通过辐射跃迁 ( 发光 ) 和无辐射跃迁等方式失去能量的过程。

失活途径

辐射跃迁

荧光 磷光 内转换 外转换系间窜越 振动弛豫

无辐射跃迁

失活的途径

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雅布隆斯基分子能级图

S2

S1

S0

T1

吸收

发射荧光

发射磷光

系间窜越内转换 振动弛豫

能量

213

外转换

2

T2

内转换

振动弛豫

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荧光光谱性能测试

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在实验样品受到激发的情况下，通过选择合适的探测器和工作模式，记录下发射光强与激发源特性、样品特性以及温度、时间、空间、能量等相关特性之间的关系，以此来更好的研究或利用发光过程。

二、荧光光谱仪的基本原理

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荧光光谱仪操作

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荧光寿命和量子产率的测试和数据处理

• 根据发射谱和激发谱选择感兴趣的发射波长范围和激发波长，运用积分球分别测试加、减衰减片时的荧光强度，然后应用软件进行数据处理得到量子产率

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注意事项

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三、光电转化效率测试（ IPCE）

IPCE测试系统 Solar Cell Scan100 Crown tech.inc Newport

光源、单色仪、信号放大模块、光强校准模块、计算机控制和数据采集处理模块

通过用波长可调的单色光照射样品，同时测量样品在不同波长的单色光照射下产生的短路电流 ,从而通过计算得到样品的 IPCE

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QE 和 IPCE的区别及文献中应用

表示光伏材料光谱响应性能，即在不同波长的光子所产生的电子 - 空穴对的能力，并作为评价太阳能电池效率、特性的重要参数

相同特性

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Qiong Sun, Yang Li, Xianmiao Sun. Improved Photoelectrical Performance of Single-Crystal TiO2Nanorod Arrays by Surface Sensitization with Copper Quantum Dots. ACS Sustainable Chem. Eng. 2013, 1, 798-804.

IPCE(λ)=1240 * jp(λ)/Eλ(λ)

Qing Kang, Junyu Cao,Yuanjian Zhang. Reduced TiO2 nanotube arrays for photoelectrochemical water splitting. J. Mater. Chem. A, 2013, 1,5766. 16