在鈣鈦礦太陽能電池的研究中，ELQY、PLQY和 EQE 是三個核心的量子效率參數，分別對應不同的物理過程和器件性能。以下從定義、物理意義、測量條件及應用場景等方面詳細說明三者的區別：

一、核心定義與物理意義

1. PLQY（PhotoluminescenceQuantum Yield，光致發光量子產率）

• 定義：當材料或器件被光激發時，發射的光子數與吸收的光子數之比

• 物理意義：反映材料 / 器件在光激發下的輻射復合效率。PLQY 越高，說明光激發產生的電子 - 空穴對中，通過輻射復合（發光）的比例越高，非輻射復合（如缺陷捕獲、俄歇復合等）的比例越低。

• 關鍵說明：

• 計算的是 “吸收的光子” 而非 “入射的光子”（需扣除反射、透射損失的光子）；

• 僅與光激發后的復合過程相關，不涉及電荷的收集。

                                                         PL原理示意圖

2. ELQY（ElectroluminescenceQuantum Yield，電致發光量子產率）

• 定義：當器件被電注入（施加電壓）時，發射的光子數與注入的電子-空穴對數量之比

• 物理意義：反映器件在電激發下的電能 - 光能轉換效率。ELQY 越高，說明電注入的載流子中，通過輻射復合發光的比例越高，能量損失（如非輻射復合、電阻損耗）越少。

  
  

• 關鍵說明：

• 激發方式是 “電注入”（而非光），本質是 LED（發光二極管）的核心效率參數；

• 與太陽能電池的 “光伏過程” 是互逆的（太陽能電池是光→電，EL 是電→光），因此可用于評估器件的 “對稱性”（即光伏性能與發光性能的匹配度）。

                                                           EL原理示意圖

3. EQE（ExternalQuantum Efficiency，外量子效率）

• 定義：對于太陽能電池，在特定波長下，被收集的光生載流子數與入射到器件表面的光子數之比

• 物理意義：反映太陽能電池對特定波長光的光電轉換效率，直接關聯電池的能量輸出能力。EQE 越高，說明該波長的光被有效吸收后，產生的載流子被電極收集的比例越高。

  
  

• 關鍵說明：

• 計算的是 “入射光子”（需包含反射、透射損失的光子，與 PLQY 的 “吸收光子”      不同）；

• 與光吸收、電荷分離、傳輸及收集全過程相關，是太陽能電池的核心性能參數。

                         EQE測試示意圖

二、關鍵區別對比

三、關聯與意義：三者雖過程不同，但存在內在聯系：

• PLQY 與 EQE：PLQY     高的材料通常非輻射復合少，有利于提高 EQE（載流子更易被收集而非損失）；

• ELQY 與 EQE：根據詳細平衡原理，太陽能電池的**效率與 ELQY 存在定量關系（ELQY 上限對應光伏效率上限），因此 ELQY 可用于預測電池的理論性能。

綜上，PLQY 和 ELQY 聚焦 “發光效率”（分別對應光激發和電激發），而 EQE 聚焦 “光電轉換效率”（光→電），三者從不同角度反映鈣鈦礦材料及器件的光學、電學質量。

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