量子效率英文解释翻译、量子效率的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 quantum efficiency
相关词条:
1.quantumyield
分词翻译:
量子的英语翻译:
quanta; quantum
【计】 quantum
【化】 quantum
【医】 quanta; quantum
效率的英语翻译:
efficiency
【化】 coefficient of performance(COP)
【医】 efficiency
【经】 efficiency
专业解析
量子效率(Quantum Efficiency, QE)是光电领域的关键参数,用于衡量光电器件(如光电二极管、太阳能电池、CCD/CMOS传感器等)将入射光子转换为可检测电子的效率。其核心定义和要点如下:
一、基本定义
量子效率指特定波长下,器件产生的光生电子-空穴对数量与入射光子数量的比值。公式表示为:
$$
QE(lambda) = frac{text{产生的电子数}}{text{入射光子数}} times 100%
$$
例如,若每100个入射光子产生80个电子,则QE为80%。
二、分类与区别
-
外部量子效率(EQE)
包含器件表面反射损失,计算时以实际入射光子数为基准,反映整体光电转换能力。
-
内部量子效率(IQE)
排除反射和透射损失,仅考虑被材料吸收的光子产生的电子,揭示材料本身的转换性能。
公式关系:$EQE = IQE times (1 - R - T)$,其中 $R$ 为反射率,$T$ 为透射率。
三、应用场景
- 太阳能电池:QE越高,光能利用率越高,直接影响能量转换效率。
- 图像传感器:QE决定低光环境下的信噪比,高QE传感器可捕捉更清晰的弱光图像。
- 光通信器件:影响光电探测器的响应速度和灵敏度。
四、影响因素
- 波长依赖性:QE随入射光波长变化,通常在特定波段(如硅器件在500-800 nm)达到峰值。
- 材料特性:带隙宽度、载流子扩散长度等决定光子吸收和电子收集效率。
- 结构设计:抗反射涂层可减少反射损失,提升EQE;电极布局影响载流子收集。
权威参考来源
- 美国国家标准与技术研究院(NIST)光电术语库
- OSA光学百科全书:量子效率
- IEEE光伏期刊:太阳能电池QE分析
- Hamamatsu光电技术手册:图像传感器QE
(注:以上链接为示例性权威来源,实际内容需根据最新文献更新)
网络扩展解释
量子效率(Quantum Efficiency, QE)是描述光能或光子转化为其他形式能量或产物的效率指标,其定义和应用因领域不同而有所差异。以下是主要领域的解释:
1.光合作用中的量子效率
在生物学中,量子效率又称量子产额(quantum yield),指光合作用中每吸收一个光量子所引起的光合产物变化,例如释放的氧气分子数或固定的二氧化碳分子数。
- 数值范围:通常用倒数“量子需要量”表示,即固定1分子CO₂需要8-12个光量子。
- 意义:反映植物对光能的利用效率,是研究光合作用的重要参数。
2.光电器件中的量子效率
在光电领域,QE衡量器件将光子转换为电信号的能力,分为两类:
- 外部量子效率(EQE):入射光子中转化为电流的比例,包含反射、吸收等损耗。
- 内部量子效率(IQE):仅计算被材料吸收的光子转化效率,忽略外部损耗。
- 典型数值:约1%~25%,受材料表面状态(如粗糙度)影响。
- 应用:用于评估太阳能电池、相机传感器(如CCD/CMOS)等器件的灵敏度。
3.光化学中的量子效率
在光化学反应中,QE指每吸收一个光子引发的反应物分子变化量,例如初级过程中1个光子活化1个分子,次级过程可能产生更多产物。
4.补充说明
- 波长依赖性:光子能量与波长相关,QE的测量需在特定波长范围内进行。
- 公式表示:
$$
text{QE} = frac{text{有效产物数(如电子、O₂分子)}}{text{入射光子数}}
$$
如需进一步了解某领域的细节,可参考相关文献或专业资料。
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