ﾌｫﾄﾙﾐﾈｾﾝｽ量子収率(PLQY)の定義および応用

ﾌｫﾄﾙﾐﾈｾﾝｽ量子収率(PLQY)の定義および応用

1.Photoluminesence quantum yield (PLQY)とは?

Photoluminesence quantum yieldﾌｫﾄﾙﾐﾈｾﾝｽ量子収率(PLQY)は､発光の効率の尺度です｡これは､吸収された光子の数に対する材料が放出する光子の数の比率です｡この測定は､吸収されたｴﾈﾙｷﾞｰを放出された光に変換する際の発光材料の効率を特定するために使用されます｡

特定の物質のPLQYを理解することにより､研究者はその特性と潜在的なｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝに関する貴重な洞察を得ることができます｡たとえば､高いPLQYは､材料が太陽電池､ﾚｰｻﾞｰ､発光ﾀﾞｲｵｰﾄﾞ(LED)等のｵﾌﾟﾄｴﾚｸﾄﾛﾆｸｽﾃﾞﾊﾞｲｽでの使用､PLQYが低い場合は､他のｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝに適していることを示唆しています｡

要するに､ﾌｫﾄﾙﾐﾈｾﾝｽ量子収率は､さまざまな必須物質の研究において重要な役割を果たす基本的な特性です｡

2.用途

PLQYは､科学研究､特に化学の分野で重要なﾊﾟﾗﾒｰﾀです｡励起状態の性質や材料の放射率と非放射率等､発光材料の基本特性に関する情報を提供します｡

それに､PLQYは材料科学にも不可欠であり､太陽電池(太陽)､発光ﾀﾞｲｵｰﾄﾞ､その他のｵﾌﾟﾄｴﾚｸﾄﾛﾆｸｽﾃﾞﾊﾞｲｽの効率を評価するために使用されます｡この測定は､研究者がこれらのﾃﾞﾊﾞｲｽの性能を最適化し､PLQYを向上させることでｴﾈﾙｷﾞｰ効率を向上させるのに役立ちます

また､PLQYは品質管理ﾂｰﾙとして業界で高く評価されています｡発光材料の生産が一貫して高品質であることを保証するために使用されます｡測定は､競合する材料の有効性を比較し､企業が特定の用途に最適な材料を選択するのにも役立ちます｡

3.PLQY測定の基本原理

PLQY測定原理

PLQY測定では､光源(通常はﾚｰｻﾞｰまたはLED)で材料を励起し､放出された光を検出します｡放出された光の強度は吸収された光の強度と比較され､PLQYを計算することができます｡

手法およびﾂｰﾙ

PLQY測定を行うには､定常励起､時間分解放射､絶対PLQY測定等､いくつかの手法とﾂｰﾙが使用されます｡これらの手法は､感度､測定時間､および複雑さが異なります｡

試験設定

PLQYを測定する試験設定には､通常､分光計､光源､検出器が含まれます｡分光計は放出された光の波長を分析するために使用され､検出器は放出された光の強度を測定します｡

図1. ﾌｫﾄﾙﾐﾈｾﾝｽ量子収率(PLQY)の測定と計算

4.用途

PLQYは､さまざまな業界で､多くのｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝに応用されています｡

太陽光発電産業におけるPLQY

太陽光発電業界で､PLQY測定は高度な太陽電池材料の開発において重要な役割を果たします｡PLQY値を測定することにより､研究者は太陽ｴﾈﾙｷﾞｰがどれだけ効率的に電気に変換されるかを判断できます｡これは､高性能太陽電池の製造に最適な材料を決定するのに役立ちます｡

生物学および医学の分野におけるPLQY

PLQY測定は､生物学および医学研究でも使用されます｡研究者らは､PLQY値を使用して､ﾀﾝﾊﾟｸ質､酵素､DNA等の生体分子の蛍光放出を評価しました｡この情報は､医療ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ向けの新しい診断ﾂｰﾙ､蛍光ｾﾝｻｰ､およびｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ技術の開発に役立ちます｡

電子通信分野におけるPLQY

PLQY測定は､電子通信分野の先端技術の開発において重要な役割を果たします｡PLQY値を測定することにより､研究者はLED､太陽電池､光検出器等の高度な電子機器を開発するための最も効率的な半導体材料を特定できます｡