绝对发光量子产率PLQY和准费米能级分裂QFLS

准费米能级EF,e和EF,h是表示准平衡态极限下在导带（价带）中的自由光生电子（空穴）密度的量（Note，EF,e和EF,h 可交替写为EF,C和EF,V,，其中“C”代表导带，“V”代表价带）。EF,e和EF,h之间的差值是 QFLS。虽然EF,e和EF,h的绝对位置通常无法访问，但QFLS可以通过绝对发光量子产率PLQY或ELQY测量直接确定，这种方法已被证明是量化电荷复合的有效方法

电致EL/光致发光量子产率PLQY的计算

外发光量子产率LuQY（也称为电致/光致发光量子产率ELQY / PLQY或外部量子产率η）通过将绝对PL和EL发射光子数除以激发数来计算

其中Φlum = 绝对 PL / EL 通量密度，E = 光子能量，Φexc = 激发光子通量密度（LuQY Pro 中的激光），Φexc，R = 非吸收激发光子通量密度（LuQY Pro 中的反射激光），ISMU = SMU 的电流。请注意，LuQY计算不考虑sinked current，例如光致发射在短路条件下将低于开路时.LuQY（假设在短路电流下通过提取电荷载流子导致发光淬灭）.

Implied open circuit voltage prediction 暗指开路电压的预测

Fig. 1. Exemplaryabsolute PL data and high energy tail fit (HET fit)

暗指VOC（iVOC，也称为QFLS准费米能级分裂）可以通过绝对PL/EL通量的高能尾迹拟合方法确定：

其中Φlum =绝对PL / EL光通量密度，E =光子能量，h =普朗克常数，c =光速，a =样品吸收率，q =电荷，k =玻尔兹曼常数，T =电子气体的温度。示例图如图 1 所示。拟合线与纵坐标在 0 eV 处的交点产生 q*iVOC/k/T

系统的绝对校准

高能尾部拟合方法的先决条件是将整个测量系统校准为绝对光子数（绝对PL / 绝对EL）。

QYB – QuantumYield Berlin GmbH 是一家总部位于柏林的初创公司，隶属于柏林亥姆霍兹中心Helmholtz-Zentrum Berlin，成立于 2021 年初，拥有钙钛矿基串联太阳能电池和钙钛矿薄膜和器件的先进光谱学方面的卓越专业知识。使命是让每个人都能轻松进行半导体的绝对发光分析。从2018年开始，开始将我们在绝对光致发光和电致发光测量方面的专业知识整合到一个紧凑的测量系统中，将这项技术带到其他实验室。我们在 2021 年夏天推出了 LuQY Pro 用以量子产率测试QY和iVoc/QFLS准费米能力分裂计算。

LuQY Pro是市场上功能最广泛，功能最强大且易于使用的EL和PLQY绝对发光分析系统。其创新和高度集成的理念设计允许在鞋盒大小的设备上进行绝对的光致发光和电致发光测量，设备全重仅四公斤多，放置于手套箱中也不多占用空间。因此，该系统专注于光电器件优化（LED、太阳能电池等），并可以精确模拟各种工作点位。

综合分析

我们的使命是让每个研究者都能轻松进行绝对发光分析。LuQY Pro包含一个软件，不仅可以让您控制仪器并记录样品的发射光谱，还可以立即计算发光量子产率（LuQY），以及样品的暗指VOC。这种集成的深入数据分析在市场上是完全独一无二的，并释放了LuQY Pro的全部潜力。

LuQY Pro 的激光强度根据经过认证的功率计校准为绝对光子数。LuQY Pro的光谱灵敏度根据具有已知光通量的认证参考灯以及强度由认证功率计确定的不同激光器的绝对光子数进行校准。

所有用于校准的测量设备均可追溯到“EUROMET”成员（NPL，PTB，BNM等），美国“NIST”或其他国家计量机构的国家标准。无法追溯到国家标准的测量可以追溯到自然常数、其他公认的标准或相关测量。所有校准的有效期为一年。

更多技术斜街，可参考如下文献。More details on absolute PL / EL analysiscan be found here:

[1] Unold, T.; Gütay, L. PhotoluminescenceAnalysis of Thin-Film Solar Cells. In Advanced Characterization Techniques forThin Film Solar Cells; Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2011; pp 151–175.

[2] Kirchartz, T.; Márquez, J.A.; Stolterfoht, M.; Unold, T. Photoluminescence‐Based Characterizationof Halide Perovskites for Photovoltaics. Adv. Energy Mater. 2020, 1904134.

[3] Swartz, C.; Paul, S.; Mansfield, L.;Holtz, M. Absolute photoluminescence intensity in thin film solar cells.Journal of Applied Physics 125, 053103, 2019.