一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法
【專利摘要】一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法，涉及量子剪切材料絕對發(fā)光效率計量領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有采用理論量子效率的測量方法只能相對的評價量子剪切材料性能，測量準確度低，導(dǎo)致無法實現(xiàn)對量子剪切材料進行絕對評價的問題。將標(biāo)準燈置于積分球探測系統(tǒng)的積分球內(nèi)，測量標(biāo)準燈發(fā)光光譜，獲得積分球探測系統(tǒng)響應(yīng)函數(shù)，分別使激光照射在空積分球內(nèi)，照射入積分球內(nèi)、且不直接照射在樣品上和照射入積分球內(nèi)、且直接照射在樣品上，三種情況下獲得積分球出射激光及樣品熒光的光譜；再對積分球出射激光及樣品熒光的光譜進行校準，將校準過的光譜轉(zhuǎn)換為光子數(shù)分布光譜，對光子數(shù)分布光譜進行積分，計算獲得絕對量子效率η。應(yīng)用在量子測量領(lǐng)域。
【專利說明】一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及量子剪切材料絕對發(fā)光效率計量領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近紅外量子剪切材料可實現(xiàn)對太陽光譜的調(diào)制，將波長小于550nm的一個光子轉(zhuǎn)換成兩個波長IOOOnm附近的近紅外光子，使太陽光譜與Si基太陽能電池的響應(yīng)匹配的更好，以此降低光譜失配帶來的損耗，同時在IOOOnm附近波段獲得雙倍的光電流，有望用來提高Si基太陽能電池的效率。目前，一般采用理論計算的量子效率來相對的評價材料量子剪切性能。但是，研究者也都意識到一個問題，理論量子效率計算過程中忽略了很多抑制量子效率的因素，實際的量子效率比理論量子效率要低，其二者的差距究竟有多大也并不清楚。因此，理論量子效率只適合用來相對的比較同一系列樣品的發(fā)光性能，并不能實現(xiàn)對量子剪切材料的絕對評價，對實際應(yīng)用的參考意義也是有限的。對于以應(yīng)用在太陽能電池上面為目的的量子剪切材料，其絕對的量子效率是衡量其應(yīng)用前景的一個很重要的參數(shù)?？梢詫崿F(xiàn)對不同基質(zhì)材料、不同離子摻雜濃度樣品的比較，更適合于作為評價因子來衡量材料的實際應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有采用理論量子效率的測量方法只能相對的評價量子剪切材料性能，測量準確度低，導(dǎo)致無法實現(xiàn)對量子剪切材料進行絕對評價的問題，本發(fā)明提供了一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法。
[0004]一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法，該方法是基于積分球探測系統(tǒng)實現(xiàn)的，該積分球探測系統(tǒng)包括積分球、濾波片、光譜儀、探測器、數(shù)據(jù)采集卡和計算機，所述的積分球的入光口用于接收激發(fā)光源發(fā)出的激光，激光在積分球內(nèi)漫反射后，由積分球的出光口射出后，經(jīng)濾波片濾波后，又經(jīng)光譜儀出射至探測器的光信號輸入端，探測器的電信號輸出端與數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)信號輸入端連接，數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)信號輸出端與計算機的數(shù)據(jù)信號輸入端連接；
[0005]所述的一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法的具體過程為，
[0006]第一步，將標(biāo)準燈置于積分球探測系統(tǒng)的積分球內(nèi)，測量標(biāo)準燈的發(fā)光光譜，獲得積分球探測系統(tǒng)響應(yīng)函數(shù)，然后取出標(biāo)準燈；
[0007]第二步，將激發(fā)光源發(fā)出的激光，照射在空積分球內(nèi)，獲得積分球出射激光的光譜；
[0008]第三步，將樣品置于積分球內(nèi)，使激發(fā)光源發(fā)出的激光照射入積分球內(nèi)、且不直接照射在樣品上，獲得積分球出射激光及樣品熒光的光譜；
[0009]第四步，將樣品置于積分球中心，使激發(fā)光源發(fā)出的激光照射入積分球內(nèi)、且直接照射在樣品上，獲得積分球出射激光及樣品熒光的光譜；
[0010]第五步，根據(jù)積分球探測系統(tǒng)響應(yīng)函數(shù)對第二步至第四步中所獲得的積分球出射激光及樣品熒光的光譜進行校準，將校準過的光譜轉(zhuǎn)換為光子數(shù)分布光譜
【權(quán)利要求】
1.一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法，該方法是基于積分球探測系統(tǒng)實現(xiàn)的，該積分球探測系統(tǒng)包括積分球(2)、濾波片(3)、光譜儀(4)、探測器(5)、數(shù)據(jù)采集卡(6)和計算機(7)，所述的積分球(2)的入光口用于接收激發(fā)光源(I)發(fā)出的激光，激光在積分球(2 )內(nèi)漫反射后，由積分球(2 )的出光口射出后，經(jīng)濾波片(3 )濾波后，又經(jīng)光譜儀(4)出射至探測器(5)的光信號輸入端，探測器(5)的電信號輸出端與數(shù)據(jù)采集卡(6)的數(shù)據(jù)信號輸入端連接，數(shù)據(jù)采集卡(6)的數(shù)據(jù)信號輸出端與計算機(7)的數(shù)據(jù)信號輸入端連接； 其特征在于，所述的一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法的具體過程為， 第一步，將標(biāo)準燈置于積分球探測系統(tǒng)的積分球(2)內(nèi)，測量標(biāo)準燈的發(fā)光光譜，獲得積分球探測系統(tǒng)響應(yīng)函數(shù)，然后取出標(biāo)準燈； 第二步，將激發(fā)光源(I)發(fā)出的激光，照射在空積分球(2 )內(nèi)，獲得積分球(2 )出射激光的光譜； 第三步，將樣品置于積分球(2)內(nèi)，使激發(fā)光源(I)發(fā)出的激光照射入積分球(2)內(nèi)、且不直接照射在樣品上，獲得積分球(2)出射激光及樣品熒光的光譜； 第四步，將樣品置于積分球(2)中心，使激發(fā)光源(I)發(fā)出的激光照射入積分球(2)內(nèi)、且直接照射在樣品上，獲得積分球(2)出射激光及樣品熒光的光譜； 第五步，根據(jù)積分球探測系統(tǒng)響應(yīng)函數(shù)對第二步至第四步中所獲得的積分球(2)出射激光及樣品熒光的光譜進行校準，將校準過的光譜轉(zhuǎn)換為光子數(shù)分布光譜
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法，其特征在于，所述的積分球(2)內(nèi)壁反射率高于99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法，其特征在于，所述的光譜儀(4)分辨率為lnm、掃描范圍為200-1500nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法，其特征在于，所述的激發(fā)光源(I)為473nm連續(xù)激光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法，其特征在于，所述的探測器(5)為光電倍增管時，濾波片(3)為500nm的短波截止濾波片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近紅外量子剪切絕對光致發(fā)光量子效率定量測量方法，，其特征在于 ，所述的探測器(5)為InGaAs時，濾波片(3)為SOOnm的短波截止濾波片。
【文檔編號】G01N21/64GK103868903SQ201410138237
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】秦峰, 張云剛, 段倩倩, 趙華, 鄭仰東, 張治國 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)