发光量子效率PLQY测试技术在光致发光的作用及典型应用

1、定义

发光量子产率（PLQY）是衡量光致发光材料将吸收的光子转化为发射光子的效率的关键指标，直接反映光致发光的能量利用效率与材料本征发光性能，是光电、半导体、光伏等领域研发、性能评估、工艺优化和质量管控的关键技术。

2、 发光量子效率PLQY测试技术在光致发光的作用

（1）量化发光效率的核心指标

PLQY 是唯一能直接量化光致发光能量转化效率的参数，可区分荧光、磷光、延迟荧光等不同发光机制的效率差异，是判断材料 “发光能力” 的金标准。

（2）表征材料本征发光特性

排除器件结构、电极接触、外电路等非本征因素，纯材料层面评估发光性能：

反映材料缺陷态密度：PLQY 越低，说明非辐射复合越严重；

评估载流子复合效率：PLQY 提升通常对应辐射复合占比升高，是材料适配光电器件的核心前提。

（3）优化制备工艺与参数

通过 PLQY 测试结果反推工艺参数对发光性能的影响，指导工艺迭代：

如钙钛矿薄膜的退火温度、掺杂浓度，量子点的表面配体修饰，OLED 有机层的蒸镀速率等；

（4）新材料筛选与验证

快速对比不同体系材料的 PLQY，筛选高发光效率候选材料，缩短研发周期。

（5）失效分析与量产质量管控

研发端：分析器件失效原因；

量产端：通过批次 PLQY 检测，判断材料 / 器件是否存在批次差异、缺陷超标，保障产品一致性。

3、发光量子效率PLQY测试技术在光致发光的典型应用

（1）有机发光二极管（OLED）领域

材料研发：测试荧光 / 磷光主体 / 客体材料的 PLQY，筛选高效率发光材料，优化器件多层膜结构，提升 OLED 面板亮度、降低功耗；

量产检测：在线检测 OLED 器件像素级 PLQY，管控面板发光均匀性，避免 “暗点”“亮度不均” 问题。

（2）量子点（QD）相关应用

QLED 显示：测试 CdSe/ZnS、InP 等量子点的 PLQY，保障量子点色纯度和发光效率，是 QLED 屏幕高色域的核心保障；

量子点光伏：评估量子点敏化太阳能电池中量子点的 PLQY，PLQY 越高，载流子传输效率越好，电池光电转换效率（PCE）越高。

（3）钙钛矿光伏 / 发光器件

钙钛矿太阳能电池：测试钙钛矿薄膜 PLQY，PLQY 与电池 PCE 正相关；通过 PLQY 分析缺陷对载流子寿命的影响；

钙钛矿发光二极管（PeLED）：筛选 CsPbBr3 等钙钛矿材料的 PLQY，提升 PeLED 发光亮度和效率，推动其在微型显示、柔性照明的应用。

（4）半导体照明（LED）领域

荧光粉评估：测试 YAG:Ce、氮化物荧光粉的 PLQY，PLQY 直接决定白光 LED 的光效，优化荧光粉掺杂浓度、粒径分布，提升 LED 显色指数（CRI＞90）；

LED 芯片检测：测试芯片外延层 PLQY，判断晶体质量，减少非辐射复合中心。