钙钛矿荧光检测系统

双激发波长 · 三参数同步 · 制冷光纤光谱 · PLQY 可升级

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双激发切换
405nm 蓝激发 + 520nm 绿激发可切换,覆盖宽带隙到窄带隙钙钛矿全组分
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三参数同步
单次测量同步输出 PL 峰位 / FWHM / 积分强度三大品质指标
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-40°C 制冷低噪
背照式制冷 CCD,信噪比 1000:1,秒级长积分捕获弱 PL
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PLQY 可升级
联用积分球后即支持绝对量子产率(PLQY)测量,无需更换主机
钙钛矿荧光检测系统

钙钛矿薄膜 / 单晶品质快速 PL 检测平台

双激发激光 · 制冷光纤光谱仪 · 三参数同步输出 · 工艺评估秒级闭环

专为钙钛矿光伏 / 发光材料工艺优化与组分筛选设计的光致发光(PL)品质检测系统。 405nm + 520nm 双激发激光可程控切换,分别匹配宽带隙(MAPbBr₃ 等)与窄带隙(MAPbI₃ / FAPbI₃ 等)钙钛矿; 激光经消色差透镜聚焦至样品 0.5mm 光斑(功率密度 ~25mW/cm² 等效 1Sun,避免光致离子迁移), 发射光经 550nm 长波通滤激发后由 400μm 多模石英光纤导入 NOVA 制冷光纤光谱仪 -40°C, 单次测量秒级输出 PL 峰位 / 半峰宽 (FWHM) / 积分强度三大品质指标, 可加装积分球升级 PLQY 绝对测量与角度积分发射光通量分析。

  • 双激发激光:405nm(蓝) / 520nm(绿)程控切换
  • 制冷光纤光谱仪:-40°C 制冷,信噪比 1000:1
  • 三大品质参数同步输出:峰位 / FWHM / 强度
  • 峰位精度 ±1nm(带隙误差 ±2meV)
  • FWHM 测量精度 ±2nm(缺陷态指示)
  • 积分强度重复性 ±5%
  • 可加装积分球升级 PLQY 绝对测量
  • 支持薄膜 / 单晶 / 粉末三类样品台

三大品质参数与物理含义

PL 峰位
带隙 / 组分
峰位反推光学带隙 Eg,确定 A/B/X 组分配比,监控 I/Br/Cl 卤素分布与 MA/FA/Cs 阳离子比
FWHM
缺陷态展宽
载流子-声子耦合 + 缺陷态展宽,理想 MAPbI₃ <40nm;FWHM 越窄表示缺陷密度越低、结晶质量越优
∫ I dλ
PLQY 间接量
积分强度与 PLQY 及非辐射复合损耗成正比,是工艺线快速筛选最直接指标;可联用积分球升级为绝对值

主要规格参数

激发波长405nm(50mW) / 520nm(50mW)双通道
激光纯度线宽 <0.1nm,长期稳定性 <1%
样品光斑0.5mm 直径(功率密度等效 ~1Sun)
滤光配置F005 (400nm) / F006 (550nm) 长波通联动切换
收光光纤400μm 多模石英 SMA905,全 Vis-NIR 透过
检测波段540~1100nm(NOVA),可选 InGaAs 扩展至 1700nm
光谱分辨率0.12nm @PG2000-EVO(默认)/ 0.5nm @NOVA
信噪比1000:1(NOVA -40°C 制冷)
峰位精度±1nm(对应带隙误差 ±2meV)
FWHM 精度±2nm(缺陷态指示)
积分强度重复性±5%(同样品同位置 10 次测量)
测量周期0.5~10s 单点;100 点 Mapping <5min

应用领域

钙钛矿薄膜旋涂工艺优化 反溶剂滴加时序调控 CVD / 共蒸发钙钛矿生长筛选 钙钛矿单晶生长品质评估 MA / FA / Cs 阳离子比例调控 I / Br / Cl 卤素组分调控 钙钛矿稳定性老化跟踪 叠层电池子电池筛选 钙钛矿 LED 发光层评估 钙钛矿 X 射线探测器筛选

功能特性详解

核心硬件

双激发激光程控切换 — 405nm(光子能量 3.06eV)覆盖宽带隙钙钛矿激发;520nm(2.38eV)匹配窄带隙带边激发,避免高能光子产生热载流子干扰带隙峰位读数。
消色差激发聚焦 — f=50mm 消色差透镜将 2mm 激光会聚至样品 0.5mm 光斑,功率密度 ~25mW/cm² 等效 1Sun 工作条件,避免光致离子迁移与陷阱填充导致 PL 强度漂移。
智能滤光联动 — 切换激发波长时自动联动长波通滤光片(F005/F006),确保激发线 OD>5 抑制,PL 发射 750~810nm 段无衰减。
制冷光纤光谱仪 — NOVA 系列芯片级制冷至 -40°C,暗电流极低,秒级长积分时间下信噪比 1000:1,是钙钛矿弱 PL(PLQY <1% 样品)检测的标准配置。
30° 离轴收光 — 400μm 多模石英 SMA905 光纤端面与样品反射方向 30° 角度收集 PL,避免镜面反射激发光直接进入光谱仪造成饱和。
三类样品台兼容 — 标配薄膜反射台 + 单晶切片夹具 + 粉末杯,兼容旋涂样品(10×10mm)、单晶切片(<5mm)与粉末样品(任意装填)。

软件与数据

三参数实时显示 — 软件实时拟合 Voigt 线型,同步显示 PL 峰位、FWHM、积分强度、计算带隙 Eg、估算 PLQY 相对值,单次测量结束即出报告。
批次工艺数据库 — 内置工艺批次数据库,可对同批次多片 / 同片多点测量结果做统计分析,输出均值 ± 标准差与 boxplot 趋势图。
组分快速识别 — 输入候选组分(如 MAPbI₃ / FAPbI₃ / Cs₀.₁FA₀.₉PbI₃),软件自动按峰位 / FWHM 数据库做组分匹配评分。
稳定性老化曲线 — 定时测量模式(每隔 N 分钟自动测一次),自动绘制 PL 峰位 / FWHM / 强度随时间漂移曲线,量化光照、湿度、热稳定性指标。
原始光谱与报告导出 — 支持 CSV 导出原始光谱数据、PNG/SVG 导出谱图、PDF 导出含三参数与拟合曲线的标准化报告。
选型工具联动 — 与本网站「光学选型工具」中的「钙钛矿薄膜品质快速检测」方案联动,配置参数可双向同步导出。

可升级模块

积分球 PLQY 绝对测量 — 加装 50mm PTFE 涂层积分球,按「球+样品+激发」三态测量法解出绝对量子产率(精度 ±2%),是钙钛矿发光材料定量评估的金标准。
显微 μ-PL 升级 — 加装 50× NA0.7 物镜与 XYZ 精密位移台,升级为微区 PL 系统,可对单晶颗粒 / 单纳米片做单点 PL 测量。
NIR-II 扩展 — 加装 InGaAs 光谱仪通道(900~1700nm),扩展窄带隙锡基钙钛矿(带隙 1.0~1.4eV)发射峰检测能力。
变温平台联用 — 配套 80~500K 变温平台,研究钙钛矿发光的温度依赖(带隙温度系数、激子结合能、声子耦合参数等)。

可选构型

根据样品类型与表征深度灵活选配,支持模块化升级。

405 / 520nm 双激发 单激发简化版 薄膜反射台 单晶切片夹具 粉末杯 PLQY 积分球 显微 μ-PL 升级 NIR-II InGaAs 扩展 80~500K 变温平台 XYZ 自动 Mapping 在线工艺数据库 PDF 标准化报告 惰性气氛手套箱集成

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联系姚经理,我们将根据您的钙钛矿样品类型与工艺路线提供最优配置建议与详细报价。

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