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CN112304907B - 用于确定光致发光量子产率的方法、系统、设备及介质 - Google Patents

用于确定光致发光量子产率的方法、系统、设备及介质 Download PDF

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CN112304907B CN202011139829.1A CN202011139829A CN112304907B CN 112304907 B CN112304907 B CN 112304907B CN 202011139829 A CN202011139829 A CN 202011139829A CN 112304907 B CN112304907 B CN 112304907B
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Abstract

本公开涉及用于确定光致发光量子产率的方法、系统、设备及介质。提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的方法，包括：获取材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，并基于发射光谱计算材料在第一波长处发射的光子数占在发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中第一波长是发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；确定在材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下材料在第二时间段内在第一波长处发射的第一波长发射光子数以及材料在第一时间段内的吸收总光子数；基于第一波长发射光子数和第一比例计算材料在第二时间段内的发射总光子数；以及基于材料的发射总光子数和吸收总光子数计算材料的光致发光量子产率。

Description

用于确定光致发光量子产率的方法、系统、设备及介质
技术领域
本公开涉及发光材料领域，并且更具体地，涉及用于确定材料的光致发光量子产率的方法、系统、设备及介质。
背景技术
光致发光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield，PLQY)是用于表示发光材料的发光特性的重要参数，其可以用于表征发光材料的发光效率，并且可以被定义为当材料被激发光照射而发生光致发光时材料发射的光子数与材料吸收的光子数之比。
发明内容
在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的一些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。
根据本公开的第一方面，提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的方法，包括：获取所述材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述材料在第一波长处发射的光子数占所述材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；确定在所述材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下所述材料在第二时间段内在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数以及所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数，其中，所述第一时间段是所述材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述材料的发光时间段；基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述材料在所述第二时间段内的发射总光子数；以及基于所述材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述材料的光致发光量子产率。
根据本公开的第二方面，提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的系统，包括被配置用于盛放所述材料的样品室、被配置用于输出用于激发所述材料的激发光以照射所述样品室的光源装置、被配置用于采集来自所述样品室的光的采集装置、被配置用于接收从所述采集装置输出的光并基于所接收的光生成光谱或动力学曲线的检测装置以及处理装置，所述处理装置被配置用于：从所述检测装置获取所述材料在受到由所述光源装置输出的第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述材料在第一波长处发射的光子数占所述材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；从所述检测装置获取所述材料在受到由所述光源装置输出的第二激发光照射达第一时间段的情况下在第二时间段内在所述第一波长处的发射动力学曲线，并基于所述发射动力学曲线计算在所述第二时间段内所述材料在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数，其中，所述第一时间段是所述材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述材料的发光时间段；基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述材料在所述第二时间段内的发射总光子数；确定在所述材料受到所述第二激发光照射达第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数；以及基于所述材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述材料的光致发光量子产率。
根据本公开的第三方面，提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的设备，包括：一个或多个处理器；以及存储计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行根据本公开的第一方面所述的方法。
根据本公开的第四方面，提供了一种其上存储有计算机可执行指令的非瞬态存储介质，所述计算机可执行指令在被计算机执行时使得计算机执行根据本公开的第一方面所述的方法。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的，并不旨在限制本公开。当结合以下附图阅读时，可以清楚地理解以下对示例性实施例的详细描述，其中相似的结构用相似的附图标记指示，并且其中：
图1A示意性地示出了发射强度随时间和波长二者变化的材料的动力学发射谱线；
图1B示意性地示出了图1A中的材料在一定波长处的发射强度随时间变化的动力学曲线；
图1C示意性地示出了图1A中的材料的发射强度随波长变化的发射光谱；
图2是示出根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法的流程图；
图3是示出图2的步骤S120的示例实现方式的流程图；
图4A至图4C是示出图2的步骤S140的示例实现方式的流程图；
图5示出了根据本公开的实施例的基于发射光谱的第一比例的计算；
图6是示出根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的系统的示意图；
图7是示出根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的设备的示意性框图；
图8A至图8D示出了根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法的第一示例实施例中获得的光谱和动力学曲线；
图9A和图9B示出了根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法的第二示例实施例中获得的透射光谱；
图10示出了根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法的第三示例实施例中获得的发射光谱；以及
图11示出了本公开的示例实施例中使用的材料的结构式。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
如本文中使用的，术语“光谱”是指光的强度随波长变化的曲线或者“(波长，光强)”的数据点集合，以及术语“动力学曲线”是指光的强度随时间变化的曲线或者“(时间，光强)”的数据点集合。
光致发光量子产率是用于表征材料的发光特性的重要参数。传统的光致发光量子产率的确定方法是基于在材料受到激发光照射的情况下的材料的发射强度随波长变化的发射光谱以及材料的吸收强度随波长变化的吸收光谱，计算材料发射的光子数与吸收的光子数之比。然而，这样的传统方法往往要求受激发的材料的发射光谱和吸收光谱不随时间变化并且在激发停止的同时停止发光，否则将不能可靠地确定材料的光致发光量子产率。
然而，许多材料往往不能满足上述要求，例如，有些材料的发射强度可能从开始受到激发光照射时起逐渐增加，在经历了一定时间之后才趋于稳定，或者有些材料的发光可能在停止受到激发光照射的同时没有停止，而会在一定时间内继续发光。对于这样的材料，并不能使用传统的光致发光量子产率的确定方法来有效可靠地确定它们的光致发光量子产率。例如，图1A至图1C示意性地示出了在材料在从0(0时刻即激发光开始照射的时刻)到tex(tex时刻即激发光停止照射的时刻)的时间段内受到激发光照射的情况下，材料在从0到tle(tle时刻即材料停止发光的时刻)的时间段内的发光情况，其中λp是材料的发射峰的峰值波长，λi是材料的发射峰的起始波长的波长，λt是材料的发射峰的停止波长。图1B描绘了材料在一定波长(例如，峰值波长λp)处的发射强度随时间的动力学曲线，其中在T1时间段中材料的发射强度处于上升期，在T2时间段中材料的发射强度处于平台期，此后在T3时间段材料的发射强度逐渐下降直至衰减到0(在实际中信号“衰减到0”通常是指信号与背景信号基本一致)。图1C描绘了材料(通常在材料发射强度处于平台期的情况下)的发射强度随波长变化的发射光谱。由于材料的发射强度随时间动态变化，因此无法单单从图1C的发射光谱计算出材料发射的光子数，进而无法确定材料的光致发光量子产率。
这样的材料的非限制性示例例如可以包括余辉材料。余辉材料在受到激发光照射时可以发光，并且在停止受到激发光照射时仍可在一段时间内继续发光，这段继续发光的时间也可以被称为余辉寿命。对于余辉寿命较短(例如，在纳秒至毫秒量级范围内)的余辉材料，通过利用积分球在一定积分时间内进行光谱采集有可能实现对余辉寿命较短的余辉材料的光致发光量子效率的测量。然而，对于余辉寿命较长(例如，在秒量级以上)的长余辉材料，诸如基于铕配合物的长余辉材料、基于量子点的长余辉材料、基于化学发光的长余辉材料、室温磷光有机长余辉材料等，由于受到测量仪器的限制，上述利用积分球的方法也无法得到有效应用。在本申请的提交之日之前，在本领域内尚未出现用于确定长余辉材料的光致发光量子效率的有效方法。
申请人通过研究已经发现，虽然材料的发射强度可能随时间动态变化，但是材料在发射光谱范围的一定波长处或子波长范围内发射的光子数在材料在整个发射光谱范围内发射的光子数中所占的比例是恒定的。由于同一材料的光谱形状是固定的，因此即使各个波长处的发射强度随时间而变化，该波长处(或该子波长范围内)发射的光子数占整个发射光谱范围内发射的光子数的比例也不会随时间而变化。基于以上发现，申请人提出可以利用上述比例来计算材料在整个发光过程中发射的总光子数。
根据本公开的第一方面提供了一种用于确定材料的光致发光量子效率的方法，其不仅可以适用于一般材料(受激发时的发射光谱和吸收光谱不随时间变化并且在激发停止的同时停止发光)，还可以适用于发射光谱和/或吸收光谱随时间变化以及/或者在激发停止的同时继续发光的材料，特别地适用于包括长余辉材料在内的各种余辉寿命尺度的余辉材料。并且，根据本公开的方法不需要依赖于已知光致发光量子产率的物质作为测定标准，而是可以直接地得到材料本身的绝对光致发光量子产率。此外，根据本公开的方法对测量仪器的要求不高，具有广泛的应用前景。
下面结合图2详细地描述根据本公开的第一方面的实施例的用于确定材料的光致发光量子效率的示例方法100。
方法100包括：在步骤S110处，获取材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于发射光谱计算材料在第一波长处发射的光子数占材料在发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例。如在本文中所使用的，对光谱或动力学曲线的获取可以通过测量得到，或者可以通过模拟得到，或者可以通过检索或以其它方式(例如，由第三方提供)得到。光谱或动力学曲线的获取方式在本文中不受特别限制，并且可以通过任何合适的方式进行。
第一波长可以是材料的发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长。在一些实施例中，第一波长可以是在起始波长与停止波长之间的发射强度高于阈值强度的波长。在一些示例中，该阈值强度可以是发射峰的峰值发射强度的一半。在一些实施例中，第一波长可以是发射峰的峰值波长。在材料的发射光谱包括多个发射峰的情况下，第一波长例如可以是峰值发射强度最大的发射峰的峰值波长。
在一些实施例中，可以根据以下公式计算所述第一比例：
Figure BDA0002737920560000071
其中，k1是第一比例，λ1是第一波长，λo是小于或等于材料的发射光谱中的发射峰的起始波长的波长，λn是大于或等于材料的发射光谱中的发射峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Ie(λ)是材料的发射光谱中在波长λ处的发射强度。在一些实施例中，Δλ可以在0.1nm与2nm之间，或者可以在0.1nm与1nm之间，或者可以为1nm。
例如，图5示出了材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，因此
Figure BDA0002737920560000072
可以由曲线Ie(λ)与横轴所包围的包络面积表示，而
Figure BDA0002737920560000073
可以由图5中的阴影面积表示，于是第一比例k1可以是阴影面积占包络面积的比例。
在一些情况下，材料的发射光谱可能包括多个发射峰。在这样的情况下，λo可以小于或等于多个发射峰当中峰值波长最小的发射峰的起始波长的波长，λn是大于或等于多个发射峰当中峰值波长最大的发射峰的停止波长的波长，由此可以确保将材料在发射光谱的整个波长范围内发射的光子数都计算在内。在这样的情况下，λ1可以是多个发射峰当中峰值发射强度最大的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长，或者可以是多个发射峰当中峰值发射强度最大的发射峰的起始波长与停止波长之间的发射强度高于阈值强度的波长，或者可以是多个发射峰当中峰值发射强度最大的发射峰的峰值波长。
返回参考图2，方法100还包括：在步骤S120处，确定在材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下材料在第二时间段内在第一波长处发射的第一波长发射光子数。第一时间段是材料的激发时间段，并且第二时间段是材料的发光时间段。材料的激发时间段可以认为是从激发光开始照射到激发光停止照射的时间段。通常，第一时间段与第二时间段同时开始。可以认为，第二时间段在材料的发射强度(例如，在第一波长处)低于预定阈值强度时结束。例如，一般可以认为第二时间段是从激发光开始照射时起到峰值发射强度衰减到与背景信号基本一致时结束。在一些实施例中，第一时间段可以在1s与30s之间，或者可以在1s与10s之间，或者可以在2s与5s之间。如稍后将描述的，申请人已经通过研究证明，激发时间段的长度不会影响根据本公开的方法对光致发光量子效率的确定，特别地，即使激发时间段的长度还不足以使材料的发射强度达到稳定状态，也不会影响根据本公开的方法对光致发光量子效率的确定。
通常，第二激发光可以与第一激发光相同。可以针对材料的激发波长具体选择第一激发光和/或第二激发光的中心波长。在一些实施例中，第二激发光可以与第一激发光不同。例如，对于光化学余辉材料来说，第二激发光可以与第一激发光不同。光化学余辉材料可以包括敏化剂、能量缓存单元和发光体，当向光化学余辉材料照射具有针对敏化剂的激发波长选择的波长的激发光时，敏化剂在该激发光的照射下实时发光并在停止照射时停止发光。但是，能量缓存单元可以与敏化剂被照射时产生的单线态氧反应从而存储能量并将能量传递给发光体，由此发光体可以实现余辉发光。总体上看，在停止向光化学余辉材料照射该激发光时，光化学余辉材料仍然在一定时间内发光。对于光化学余辉材料，在材料受到具有针对发光体的激发波长选择的波长的激发光的照射的情况下获得的上述第一比例与在材料受到具有针对敏化剂的激发波长选择的波长的激发光的照射的情况下获得的上述第一比例是一致的，因为前者相当于基于在材料的余辉发光过程期间的某一时间点处的发射光谱获得第一比例，而后者相当于基于在材料的实时发光过程期间的某一时间点处的发射光谱获得第一比例。如果在停止向光化学余辉材料照射具有针对敏化剂的激发波长选择的波长的激发光后直接通过波长扫描获得余辉发光的发射光谱，则由于波长扫描需要消耗的时间对于发射强度随时间的衰减而言不可忽略，因此在波长扫描期间发射强度还会随时间衰减，所以并不能通过这样的方法来获得余辉发光的发射光谱。但是，通过向材料照射具有针对发光体的激发波长选择的波长的激发光，可以等效地获得余辉发光的发射光谱。而如上所述，申请人已经发现，材料的实时发光过程和余辉发光过程中的发射光谱的形状是固定的(即强度归一化后谱线可以重合)，因此上述第一比例是一致的。
因此，对于例如光化学余辉材料或具有类似发光原理的材料，在一些实施例中，第一激发光可以是用于激发发光体的激发光，并且第二激发光可以是用于激发敏化剂的激发光。在另一些实施例中，第二激发光可以是用于激发敏化剂的激发光，并且第一激发光可以与第二激发光相同。
对于发光过程较短或者发射总光子数较少的材料，可以通过延长用于接收材料在第一波长处的发射的光的检测器的曝光时间，来获得材料在发光过程中在第一波长处累计发射的光子数。但是，这种方法受到测量仪器的限制，一旦检测器的信号饱和则不能获得实际有效的测量值。这种方法也难以适用于发射总光子数较多(发光过程长和/或发射强度大等)的材料，并且也不能自由地增大激发光强度来提高测量信号的强度。
图3描绘了步骤S120的一种示例实现方式。如图3所示，在步骤S120中确定第一波长发射光子数可以包括：在步骤S121处，获取材料在受到第二激发光照射达第一时间段的情况下在第二时间段内在第一波长处的发射动力学曲线；以及在步骤S122处，基于发射动力学曲线计算在第二时间段内材料在第一波长处发射的第一波长发射光子数。
在一些实施例中，可以根据以下公式基于发射动力学曲线计算第一波长发射光子数：
Figure BDA0002737920560000091
其中，tle是第二时间段，即材料的发光时间段，并且Ie(t)是材料的发射动力学曲线中在时间t处的发射强度。
通过获取材料在第一波长处的发射动力学曲线来计算材料在整个发光过程中在第一波长处发射的光子数的方法不易受到测量仪器的限制，可以适用于测量具有各种发射特性的材料在单个波长处的发射光子总数。
返回参考图2，方法100还包括：在步骤S130处，基于第一波长发射光子数和第一比例计算材料在第二时间段内的发射总光子数。如上所述，由于材料在某个波长处发射的光子数占在整个发射光谱范围内发射的光子数的上述第一比例在整个发光过程期间的每个时间点处都是一致的，因此材料在第二时间段内的发射总光子数可以被计算为第一波长发射光子数除以第一比例所得到的商。由此，即使材料的发射强度可能随波长和时间二者变化，根据本公开的方法仍可以准确地确定材料在整个发光过程中发射的总光子数。
方法100还包括：在步骤S140处：确定在材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下材料在第一时间段内的吸收总光子数。
通常，可以从通过从第二激发光的发射光谱中扣除材料的透射光谱得到的材料的吸收光谱来计算材料的吸收总光子数。但这通常要求材料的吸收强度不随时间变化，并且没有考虑该吸收光谱的测量环境的影响。下面结合图4A至图4C分别描述根据本公开的方法中的步骤S140的几种示例实现方式S140A、S140B和S140C。鉴于申请人的前述发现，即使在每个波长处的发射、透射或吸收的强度可能会随时间变化，但是在同一时间各个波长处的发射、透射或吸收的相对强度关系是固定的，即固定材料的发射、透射或吸收的光谱的形状是固定的，因此利用这一点还可以计算材料在第一时间段内的吸收总光子数。
参考图4A，确定材料在第一时间段内的吸收总光子数可以包括：
在步骤S141A处，获取第二激发光的发射光谱，并且基于第二激发光的发射光谱计算第二激发光在第二波长处发射的光子数占在第二激发光的发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第二比例；
在步骤S142A处，确定在材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下材料在第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数；
在步骤S143A处，确定在材料所处的环境受到第二激发光照射达第一时间段的情况下环境在第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数；
在步骤S144A处，从环境的第二波长透射光子数扣除材料的第二波长透射光子数以计算材料在第一时间段内在第二波长处的第二波长吸收光子数；以及
在步骤S145A处，基于第二波长吸收光子数和第二比例计算材料在第一时间段内的吸收总光子数。
第二波长可以是第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长。在一些实施例中，第二波长可以是在起始波长与停止波长之间的发射强度高于阈值强度的波长。在一些示例中，该阈值强度可以是发射峰的峰值发射强度的一半。在一些实施例中，第一波长可以是第二激发光的发射光谱中的发射峰的峰值波长。例如，在第二激发光为激光的情况下，第二波长例如可以是发射峰的峰值波长。
对于步骤S141A，在一些实施例中，可以根据以下公式计算上述第二比例：
Figure BDA0002737920560000111
其中，k2是第二比例，λ2是第二波长，λo’是小于或等于第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长的波长，λn’是大于或等于第二激发光的发射光谱中的发射峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Iex(λ)是第二激发光的发射光谱中在波长λ处的发射强度。
另外，如以上讨论的，步骤S143A中确定材料的第二波长透射光子数和步骤S144A中确定环境的第二波长透射光子数既可以通过延长检测器的曝光时间来测量，也可以基于相应的动力学曲线进行计算。在一些实施例中，确定材料的第二波长透射光子数包括获取材料在受到第二激发光照射达第一时间段的情况下在第一时间段内在第二波长处的第一透射动力学曲线，并基于第一透射动力学曲线计算在第一时间段内材料在第二波长处透射的第二波长透射光子数。在一些实施例中，确定环境的第二波长透射光子数包括获取环境在受到第二激发光照射达第一时间段的情况下在第一时间段内在第二波长处的第二透射动力学曲线，并基于第二透射动力学曲线计算在第一时间段内环境在第二波长处透射的第二波长透射光子数。在一些实施例中，可以根据以下公式分别基于第一透射动力学曲线和第二透射动力学曲线计算材料和环境的第二波长透射光子数：
Figure BDA0002737920560000121
Figure BDA0002737920560000122
其中，tex是第一时间段，即材料的激发时间段，Itr1(t)是材料的第一透射动力学曲线中在时间t处的透射强度，并且Itr2(t)是环境的第二透射动力学曲线中在时间t处的透射强度。这样，即使吸收强度随时间变化，也能准确地获得材料的吸收总光子数，并且还排除了来自环境的吸收的干扰。
这里所描述的环境是指材料的各种光谱和动力学曲线最初被测量时材料的测试环境，环境的各种光谱和动力学曲线是在该测试环境中不包括该材料时在相同的测试条件下获得的相应光谱和动力学曲线。例如，在测量材料的各种光谱和动力学曲线时，材料可以被制成溶液、薄膜、粉末等形式的样品。以材料被溶于溶剂中以制成溶液样品(溶剂例如可以是甲苯、乙醇、甲醇或丙酮等或其组合)为例，材料所处的环境的各种光谱和动力学曲线是在相同测试环境中在相同的测试条件下针对仅由溶剂制成的溶剂样品获得的相应光谱和动力学曲线。因此，在这种情况下，可以确定在溶液样品受到第二激发光照射达第一时间段的情况下溶液样品在第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数，确定在溶剂样品受到第二激发光照射达第一时间段的情况下溶剂样品在第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数，并从溶剂样品的第二波长透射光子数扣除溶液样品的第二波长透射光子数以计算材料在第一时间段内在第二波长处的第二波长吸收光子数。其中，确定溶液样品的第二波长透射光子数可以包括获取溶液样品在受到第二激发光照射达第一时间段的情况下在第一时间段内在第二波长处的第一透射动力学曲线，并基于第一透射动力学曲线计算在第一时间段内溶液样品在第二波长处透射的第二波长透射光子数。确定溶剂样品的第二波长透射光子数可以包括获取溶剂样品在受到第二激发光照射达第一时间段的情况下在第一时间段内在第二波长处的第二透射动力学曲线，并基于第二透射动力学曲线计算在第一时间段内溶剂样品在第二波长处透射的第二波长透射光子数。类似地，可以理解，如果材料被制成例如通过沉积或旋涂等而形成在衬底上的薄膜，则可以通过与以上类似的方式从不包括薄膜的衬底样品的第二波长透射光子数扣除薄膜样品的第二波长透射光子数以计算材料在第一时间段内在第二波长处的第二波长吸收光子数，等等。
替代地，参考图4B，确定材料在第一时间段内的吸收总光子数可以包括：
在步骤S141B处，确定在材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下材料在第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数，其中第二波长是第二激发光的发射光谱中的发射峰的峰值波长；
在步骤S142B处，获取材料在受到第二激发光照射的情况下的材料透射光谱，并基于所述材料透射光谱计算材料在第二波长处透射的光子数占材料在材料透射光谱的整个波长范围内透射的光子数的第三比例；
在步骤S143B处，基于材料的第二波长透射光子数和第三比例计算材料在第一时间段内的材料透射总光子数；
在步骤S144B处，确定在材料所处的环境受到第二激发光照射达第一时间段的情况下环境在第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数；
在步骤S145B处，获取环境在受到第二激发光照射的情况下的环境透射光谱，并基于环境透射光谱计算环境在第二波长处透射的光子数占环境在环境透射光谱的整个波长范围内透射的光子数的第四比例；
在步骤S146B处，基于环境的第二波长透射光子数和第四比例计算环境在第一时间段内的环境透射总光子数；以及
在步骤S147B处，从环境透射总光子数扣除材料透射总光子数以计算材料在所述第一时间段内的吸收总光子数。
这里的第二波长可以如上所述。步骤S141B中确定材料的第二波长透射光子数和步骤S144B中确定环境的第二波长透射光子数类似于上述步骤S143A中确定材料的第二波长透射光子数和步骤S144A中确定环境的第二波长透射光子数，在此不再赘述。
对于步骤S142B，在一些实施例中，可以根据以下公式计算上述第三比例：
Figure BDA0002737920560000141
其中，k3是第三比例，λ2是第二波长，λo1是小于或等于材料透射光谱的峰的起始波长的波长，λn1是大于或等于材料透射光谱的峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Itr1(λ)是材料透射光谱中在波长λ处的透射强度。
对于步骤S145B，在一些实施例中，可以根据以下公式计算上述第四比例：
Figure BDA0002737920560000142
其中，k4是第四比例，λ2是第二波长，λo2是小于或等于环境透射光谱的峰的起始波长的波长，λn2是大于或等于环境透射光谱的峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Itr2(λ)是环境透射光谱中在波长λ处的透射强度。
替代地，参考图4C，确定材料在第一时间段内的吸收总光子数可以包括：
在步骤S141C处，获取材料在受到所述第二激发光照射的情况下的材料透射光谱，并基于材料透射光谱计算材料在材料透射光谱的整个波长范围内透射的材料透射光子数；
在步骤S142C处，获取材料所处的环境在受到第二激发光照射的情况下的环境透射光谱，并基于环境透射光谱计算环境在环境透射光谱的整个波长范围内透射的环境透射光子数；以及
在步骤S143C处，基于材料透射光子数、环境透射光子数以及第一时间段计算材料在第一时间段内的吸收总光子数。
图4C的方法适用于材料在各个波长处的吸收强度在整个吸收过程中保持不变的情况。在这样的情况下，材料在第一时间段内的吸收总光子数等于上述环境透射光子数和上述材料透射光子数之间的差与第一时间段的乘积。
返回参考图2，方法100最后包括：在步骤S150处，基于材料的发射总光子数和吸收总光子数计算材料的光致发光量子产率。
根据本公开的用于确定材料的光致发光量子效率的方法可以广泛地适用于具有各种发射/吸收性质的材料的光致发光量子效率，尤其是在本领域内对余辉寿命较长(例如，秒量级以上)的材料还不能有效确定其光致发光量子效率的情况下，提供了对这类材料的光致发光量子效率的准确有效的确定方法。
根据本公开的第二方面，还提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的系统。下面结合图6描述根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的示例系统200。在图6中，实线表示光学耦接，以及虚线表示通信耦接。应注意，实际的系统可能还存在其它附加的部件，然而为了避免模糊本公开的重点，本文没有讨论并且附图也没有示出这些附加部件。
系统200包括样品室201、光源装置202、采集装置203、检测装置204和处理装置205。
样品室201可以被配置用于盛放待检测的材料。在一些实施例中，样品室201可以是封闭的或开放的。样品室201例如可以由诸如石英之类的透光材料制成。
光源装置202可以被配置用于输出用于激发材料的激发光以照射样品室201。在一些实施例中，光源装置202可以包括被配置为输出第一激发光的第一光源和被配置为输出第二激发光的第二光源。例如，如上所述，对于包括敏化剂和发光体的光化学余辉材料或具有类似发光原理的材料，第一激发光可以是用于激发发光体的激发光，并且第二激发光可以是用于激发敏化剂的激发光。在一些示例中，第一激发光和第二激发光也可以都是用于激发敏化剂的激发光。在一些实施例中，光源装置202可以包括以下中的至少一种：激光器、氙灯、LED灯。
采集装置203被配置用于采集来自样品室201的光。在一些实施例中，采集装置203可以是积分球，该积分球具有用于设置样品室201的内部空间，并且可以被配置为(例如经由输入端口203a)接收来自光源装置的激发光并(例如经由输出端口203b)输出来自内部空间的光。积分球的内径例如可以为30mm、60mm、100mm、150mm等。进入积分球的光经过在积分球的内壁上的多次反射，可以在内壁上形成均匀照度。由此通过采用积分球，可以准确有效地采集并检测从材料发射/透射的光。
检测装置204可以被配置用于接收从所述采集装置输出的光并基于所接收的光生成光谱或动力学曲线。在一些实施例中，检测装置204可以包括荧光光谱仪和/或光纤光谱仪。
处理装置205可以被配置用于：从检测装置204获取材料在受到由光源装置202输出的第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于发射光谱计算材料在第一波长处发射的光子数占材料在发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中第一波长是发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；从检测装置204获取材料在受到由光源装置202输出的第二激发光照射达第一时间段的情况下在第二时间段内在第一波长处的发射动力学曲线，并基于发射动力学曲线计算在第二时间段内材料在第一波长处发射的第一波长发射光子数，其中，第一时间段是材料的激发时间段，并且第二时间段是材料的发光时间段；基于第一波长发射光子数和第一比例计算材料在第二时间段内的发射总光子数；确定在材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下材料在第一时间段内的吸收总光子数；以及基于材料的发射总光子数和吸收总光子数计算材料的光致发光量子产率。处理装置205还可以被配置用于执行以上关于本公开的第一方面描述的任一实施例所述的方法，在此不再赘述。
根据本公开的第三方面还提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的设备。下面参考图7描述根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的示例设备300。设备300包括(一个或多个)处理器301以及存储器302。(一个或多个)处理器301例如可以是设备300的中央处理单元(CPU)。(一个或多个)处理器301可以是任何类型的通用处理器，或者可以是专门设计用于确定材料的光致发光量子产率的处理器，诸如专用集成电路(“ASIC”)。存储器302可以包括可由(一个或多个)处理器301访问的各种计算机可读介质。在各种实施例中，本文描述的存储器302可以包括易失性和非易失性介质、可移除和不可移除介质。例如，存储器302可以包括以下的任何组合：随机存取存储器(“RAM”)、动态RAM(“DRAM”)、静态RAM(“SRAM”)、只读存储器(“ROM”)、闪存、高速缓冲存储器和/或任何其它类型的非瞬态计算机可读介质。存储器302可以存储在被处理器301执行时使得处理器301执行根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法中的任一种。
根据本公开的第四方面还提供了其上存储有计算机可执行指令的非瞬态存储介质，这些计算机可执行指令在被计算机执行时使得计算机执行根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法中的任一种。
下面给出应用根据本公开的方法确定材料的光致发光量子产率的示例实施例。
第一示例实施例
制备了光化学余辉材料的甲苯溶液，该光化学余辉材料包括敏化剂SiPc、能量缓存单元ECU和发光体Eu-*/配合物。敏化剂SiPc、能量缓存单元ECU的结构式如图11所示，其中敏化剂SiPc的浓度为5μM，能量缓存单元ECU的浓度为3mM，以及发光体Eu-*/配合物的浓度为5mM。盛放有所制备的光化学余辉材料的甲苯溶液的微型石英皿被放入内径为60mm的积分球内。
使用365nm氙灯(其提供用于激发发光体Eu-*/配合物的激发光，即第一激发光)在0.5mm氙灯狭缝宽度的情况下进行照射。所测得的光化学余辉材料的甲苯溶液的发射光谱Ie(λ)如图8A所示，取发射峰的峰值波长614nm为上述第一波长λ1，取λo＝580nm，λn＝680nm，Δλ＝1nm，根据上述公式(1)计算得到上述第一比例k1＝11.2％。
另外，为了验证第一比例k1对于同一材料的固定的光谱形状不会随着强度变化而变化，在365nm氙灯的狭缝宽度不同的情况下多次测量发射光谱并计算第一比例，所得到的数据总结在下面的表1中。
表1
Figure BDA0002737920560000181
从表1可得，k1的平均值为11.1±0.1％。因此，虽然狭缝宽度减小导致激发光强度下降进而导致材料的发射强度下降，但是材料在第一波长处所发射的光子数占在发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的比例k1是基本上不变的。可以选择多个测量条件下的k1的平均值作为要应用的第一比例，或者可以根据具体测量条件选择相应的k1的平均值作为要应用的第一比例。在本示例实施例中，继续采用0.5mm氙灯狭缝宽度下得到的第一比例k1＝11.2％。
另外，使用功率密度为30mW/cm2的680nm激光器(其提供用于激发敏化剂SiPc的激发光，即第二激发光)，680nm激光器的发射光谱Iex(λ)如图8C所示，取发射峰的峰值波长680nm为上述第二波长λ2，取λo’＝650nm，λn’＝710nm，Δλ＝1nm，根据上述公式(3)计算得到上述第二比例k2＝67.2％。
另外，为了验证第二比例k2对于同一激发光的固定的发射光谱形状不会随着强度变化而变化，在680nm激光器的功率密度不同的情况下多次测量发射光谱并计算第二比例，所得到的数据总结在下面的表2中。
表2
Figure BDA0002737920560000182
Figure BDA0002737920560000191
从表2可得，k2的平均值为67.2±0.2％。因此，虽然激发光强度下降，但是激发光在第二波长处所发射的光子数占在发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的比例k2是基本上不变的。可以选择多个测量条件下的k2的平均值作为要应用的第二比例，或者可以根据具体测量条件选择相应的k2的平均值作为要应用的第二比例。在本示例实施例中，继续采用30mW/cm2功率密度下得到的第二比例k2＝67.3％。
另外，使用功率密度为30mW/cm2的680nm激光器对光化学余辉材料的甲苯溶液照射19.6s(tex)，在整个发光过程(tle＝50s)期间采集第一波长614nm处的发射动力学曲线Ie(t)，如图8B所示，根据以上公式(2)计算发射动力学曲线的包络面积为882299(a.u.)，即为光化学余辉材料在整个发光过程内在614nm处发射的第一波长发射光子数。
另外，在激发过程中，采集光化学余辉材料的甲苯溶液在第二波长680nm处的第一透射动力学曲线Itr1(t)和甲苯溶剂在第二波长680nm处的第二透射动力学曲线Itr2(t)，如图8D所示，其中阴影部分面积即为光化学余辉材料在整个激发过程内在680nm处吸收的光子数，计算为86600640(a.u.)。
于是，可以计算得到该光化学余辉材料的光致发光量子效率为PLQY＝(882299/11.2％)/(86600640/67.2％)＝6.1％。
第二示例实施例
在第一示例实施例，材料在激发时间段的吸收总光子数的确定是基于上述第二比例得到的。第二示例实施例与第一示例实施例的区别仅在于，材料在激发时间段的吸收总光子数的确定是基于上述第三比例和上述第四比例得到的。
具体地，在本示例实施例中，使用功率密度为30mW/cm2的680nm激光器分别对光化学余辉材料的甲苯溶液和甲苯溶剂照射19.6s，甲苯溶剂的透射光谱Itr2(λ)如图9A所示，光化学余辉材料的甲苯溶液的透射光谱Itr1(λ)如图9B所示，取发射峰的峰值波长680nm为上述第二波长λ2，取λo1＝λo2＝650nm，λn1＝λn2＝710nm，Δλ＝1nm，根据以上公式(6)计算得到上述第三比例k3＝67.6％，以及根据以上公式(7)计算得到上述第四比例k4＝68.2％。
另外，在激发过程中，采集光化学余辉材料的甲苯溶液在第二波长680nm处的第一透射动力学曲线Itr1(t)和甲苯溶剂在第二波长680nm处的第二透射动力学曲线Itr2(t)，如图8D所示，其中，第一透射动力学曲线Itr1(t)在时间从0到19.6s内的包络面积为甲苯溶液在激发时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数Vsp(λ2)，第二透射动力学曲线Itr2(t)在时间从0到19.6s内的包络面积为甲苯溶剂在激发时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数Vsol(λ2)。因此，该光化学余辉材料在激发时间段的吸收总光子数＝(Vsol(λ2)/k4)-(Vsp(λ2)/k3)＝121860000(a.u.)。
于是，可以计算得到该光化学余辉材料的光致发光量子效率为PLQY＝(882299/11.2％)/(121860000)＝6.5％。
第三示例实施例
在第一示例实施例，第一激发光(通过365nm氙灯提供的用于激发发光体Eu-*/配合物的激发光)与第二激发光(通过680nm激光器提供的用于激发敏化剂SiPc的激发光)不同。第三示例实施例与第一示例实施例的区别仅在于，第一激发光与第二激发光相同，都是由680nm激光器的提供用于激发敏化剂SiPc的激发光。
使用680nm激光器在功率密度为30mW/cm2的情况下进行照射。所测得的光化学余辉材料的甲苯溶液的发射光谱Ie’(λ)如图10所示，取发射峰的峰值波长614nm为上述第一波长，以与第一示例实施例类似的方式计算得到上述第一比例k1＝11.2％。
由此进一步验证，获取第一比例时的激发光的选择不会影响计算结果。对于光化学余辉材料，在材料受到具有针对发光体的激发波长选择的波长的激发光的照射的情况下获得的上述第一比例与在材料受到具有针对敏化剂的激发波长选择的波长的激发光的照射的情况下获得的上述第一比例是一致的。
补充
另外，对于第一示例实施例，还在不同激发时间段的情况下分别确定了该SiPc-ECU-Eu光化学余辉材料的光致发光量子效率，所得到的数据总结在下面的表3中。从表3可以看到，激发时间段的长短并不会影响材料的光致发光量子效率的确定结果。特别地，当激发时间段小于大约10s时，光化学余辉材料的发射强度甚至尚未达到稳定的平台期就被停止照射，但是这仍然不会影响材料的光致发光量子效率的确定结果。
表3
激发时间段(s) 1.8 4.1 8.1 12.5 19.6
PLQY(％) 6.2 6.1 6.1 6.1 6.1
另外，还针对其它材料应用了根据本公开的方法。对于包括浓度为5μM的SiPc作为敏化剂、浓度为3mM的ECU作为能量缓存单元、浓度为5mM的BD-2(如图11所示)作为发光体的SiPc-ECU-BD-2甲苯溶液，得到其PLQY＝0.020％。对于包括浓度为5μM的SiPc作为敏化剂、浓度为3mM的ECU作为能量缓存单元、浓度为5mM的Perylene(如图11所示)作为发光体的SiPc-ECU-Perylene甲苯溶液，得到其PLQY＝0.0050％。由此，本公开可以广泛适用于各种材料体系，并且对于PLQY较低的材料也能进行准确测量。
应当理解，本说明书中“实施例”或类似表达方式的引用是指结合该实施例所描述的特定特征、结构、或特性被包括在本公开的至少一个具体实施例中。因此，在本说明书中，“在本公开的实施例中”及类似表达方式的用语的出现未必指相同的实施例。
本领域技术人员应当知道，本公开可以被实施为方法、系统、装置或作为计算机程序产品的计算机可执行媒体(例如非瞬态存储介质)。因此，本公开可以被实施为各种形式，例如完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、常驻软件、微程序代码等)，或者也可被实施为软件与硬件结合的实施形式。此外，本公开也能够以任何有形的媒体形式被实施为其上存储有计算机可使用程序代码的计算机程序产品。
本公开的相关叙述参照根据本公开具体实施例的方法、系统、装置和/或计算机程序产品的流程图和/或框图来进行说明。可以理解每一个流程图和/或框图中的每一个框，以及流程图和/或框图中的框的任何组合，可以使用计算机可执行指令来实施。这些计算机可执行指令可供通用型计算机或特殊计算机的处理器或其他可编程数据处理装置所组成的机器来执行，而指令经由计算机或其他可编程数据处理装置处理以便实施流程图和/或框图中所说明的功能或操作。
在附图中显示根据本公开各种实施例的方法、系统、装置和/或计算机程序产品可实施的架构、功能及操作的流程图及框图。因此，流程图或框图中的每个框可表示一个模块、区段、或部分的程序代码，其包括一个或多个可执行指令，以实施指定的逻辑功能。另外应当注意，在某些其他实施例中，框所述的功能可以不按图中所示的顺序进行。举例来说，两个图示相连接的框事实上也可以同时执行，或根据所涉及的功能在某些情况下也可以按图标相反的顺序执行。此外还需注意，每个框图和/或流程图的框，以及框图和/或流程图中框的组合，可通过基于专用硬件的系统来实施，或者通过专用硬件与计算机指令的组合，来执行特定的功能或操作。
本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场技术的技术改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
本公开还可以包括如下示例：
1、一种用于确定材料的光致发光量子产率的方法，包括：
获取所述材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述材料在第一波长处发射的光子数占所述材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
确定在所述材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下所述材料在第二时间段内在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数以及所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数，其中，所述第一时间段是所述材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述材料的发光时间段；
基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述材料在所述第二时间段内的发射总光子数；以及
基于所述材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述材料的光致发光量子产率。
2、根据示例1所述的方法，其中，所述材料是光化学余辉材料。
3、根据示例1所述的方法，其中，所述第二时间段与所述第一时间段同时开始，并且所述第二时间段在所述材料在所述第一波长处的发射强度低于预定阈值强度时结束。
4、根据示例1所述的方法，其中，确定所述第一波长发射光子数包括：
获取所述材料在受到第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第二时间段内在所述第一波长处的发射动力学曲线；以及
基于所述发射动力学曲线计算在所述第二时间段内所述材料在所述第一波长处发射的所述第一波长发射光子数。
5、根据示例2所述的方法，其中，所述光化学余辉材料包括敏化剂和发光体，所述第一激发光是用于激发所述发光体的激发光，并且所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光。
6、根据示例2所述的方法，其中，所述光化学余辉材料包括敏化剂和发光体，所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光，并且所述第一激发光与所述第二激发光相同。
7、根据示例1所述的方法，其中，所述第一时间段在2s与5s之间。
8、根据示例1所述的方法，其中，所述第一波长是所述材料的所述发射光谱中的发射峰的峰值波长。
9、根据示例8所述的方法，其中，根据以下公式计算所述第一比例：
Figure BDA0002737920560000241
其中，k1是所述第一比例，λ1是所述第一波长，λo是小于或等于所述材料的所述发射光谱中的发射峰的起始波长的波长，λn是大于或等于所述材料的所述发射光谱中的发射峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Ie(λ)是所述材料的所述发射光谱中在波长λ处的发射强度。
10、根据示例9所述的方法，其中，Δλ在0.1nm与2nm之间。
11、根据示例1所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
获取所述第二激发光的发射光谱，并且基于所述第二激发光的发射光谱计算所述第二激发光在第二波长处发射的光子数占所述第二激发光的发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第二比例，其中所述第二波长是所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
确定在所述材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；
确定在所述材料所处的环境受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述环境在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；
从所述环境的第二波长透射光子数扣除所述材料的第二波长透射光子数以计算所述材料在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二波长吸收光子数；以及
基于所述第二波长吸收光子数和所述第二比例计算所述材料在所述第一时间段内的所述吸收总光子数。
12、根据示例11所述的方法，其中，
确定所述材料的第二波长透射光子数包括：
获取所述材料在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第一透射动力学曲线，并基于所述第一透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述材料在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；以及
确定所述环境的第二波长透射光子数包括：
获取所述环境在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二透射动力学曲线，并基于所述第二透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述环境在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数。
13、根据示例11所述的方法，其中，根据以下公式计算所述第二比例：
Figure BDA0002737920560000251
其中，k2是所述第二比例，λ2是所述第二波长，λo’是小于或等于所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长的波长，λn’是大于或等于所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Iex(λ)是所述第二激发光的发射光谱中在波长λ处的发射强度。
14、根据示例1所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
确定在所述材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数，其中所述第二波长是所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
获取所述材料在受到所述第二激发光照射的情况下的材料透射光谱，并基于所述材料透射光谱计算所述材料在所述第二波长处透射的光子数占所述材料在所述材料透射光谱的整个波长范围内透射的光子数的第三比例；
基于所述材料的第二波长透射光子数和所述第三比例计算所述材料在所述第一时间段内的材料透射总光子数；
确定在所述材料所处的环境受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述环境在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；
获取所述环境在受到所述第二激发光照射的情况下的环境透射光谱，并基于所述环境透射光谱计算所述环境在所述第二波长处透射的光子数占所述环境在所述环境透射光谱的整个波长范围内透射的光子数的第四比例；
基于所述环境的第二波长透射光子数和所述第四比例计算所述环境在所述第一时间段内的环境透射总光子数；以及
从所述环境透射总光子数扣除所述材料透射总光子数以计算所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数。
15、根据示例14所述的方法，其中，
确定所述材料的第二波长透射光子数包括：
获取所述材料在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第一透射动力学曲线，并基于所述第一透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述材料在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；以及
确定所述环境的第二波长透射光子数包括：
获取所述环境在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二透射动力学曲线，并基于所述第二透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述环境在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数。
16、根据示例14所述的方法，其中，根据以下公式计算所述第三比例：
Figure BDA0002737920560000261
其中，k3是所述第三比例，λ2是所述第二波长，λo1是小于或等于所述材料透射光谱的峰的起始波长的波长，λn1是大于或等于所述材料透射光谱的峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Itr1(λ)是所述材料透射光谱中在波长λ处的透射强度；以及
其中，根据以下公式计算所述第四比例：
Figure BDA0002737920560000271
其中，k4是所述第四比例，λ2是所述第二波长，λo2是小于或等于所述环境透射光谱的峰的起始波长的波长，λn2是大于或等于所述环境透射光谱的峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Itr2(λ)是所述环境透射光谱中在波长λ处的透射强度。
17、根据示例1所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
获取所述材料在受到所述第二激发光照射的情况下的材料透射光谱，并基于所述材料透射光谱计算所述材料在所述材料透射光谱的整个波长范围内透射的材料透射光子数；
获取所述材料所处的环境在受到所述第二激发光照射的情况下的环境透射光谱，并基于所述环境透射光谱计算所述环境在所述环境透射光谱的整个波长范围内透射的环境透射光子数；以及
基于所述材料透射光子数、所述环境透射光子数以及所述第一时间段计算所述材料在所述第一时间段内的所述吸收总光子数。
18、根据示例1至17中任一项所述的方法，其中，所述材料是长余辉材料，并且包括以下中的一种：基于铕配合物的长余辉材料、基于量子点的长余辉材料、基于化学发光的长余辉材料、以及室温磷光有机长余辉材料。
19、一种用于确定材料的光致发光量子产率的系统，包括：
样品室，所述样品室被配置用于盛放所述材料；
光源装置，所述光源装置被配置用于输出用于激发所述材料的激发光以照射所述样品室；
采集装置，所述采集装置被配置用于采集来自所述样品室的光；
检测装置，所述检测装置被配置用于接收从所述采集装置输出的光并基于所接收的光生成光谱或动力学曲线；以及
处理装置，所述处理装置被配置用于：
从所述检测装置获取所述材料在受到由所述光源装置输出的第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述材料在第一波长处发射的光子数占所述材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
从所述检测装置获取所述材料在受到由所述光源装置输出的第二激发光照射达第一时间段的情况下在第二时间段内在所述第一波长处的发射动力学曲线，并基于所述发射动力学曲线计算在所述第二时间段内所述材料在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数，其中，所述第一时间段是所述材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述材料的发光时间段；
基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述材料在所述第二时间段内的发射总光子数；
确定在所述材料受到所述第二激发光照射达第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数；以及
基于所述材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述材料的光致发光量子产率。
20、根据示例19所述的装置，其中，所述采集装置是积分球，所述积分球具有用于设置所述样品室的内部空间，并且被配置为接收来自所述光源装置的激发光并输出来自所述内部空间的光。
21、根据示例19所述的装置，其中，所述光源装置包括被配置为输出所述第一激发光的第一光源和被配置为输出所述第二激发光的第二光源，并且其中，所述材料包括敏化剂和发光体，所述第一激发光是用于激发所述发光体的激发光，并且所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光。
22、根据示例19所述的装置，其中，所述材料包括敏化剂和发光体，所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光，并且所述第一激发光与所述第二激发光相同。
23、根据示例19所述的装置，其中，所述光源装置包括以下中的至少一种：激光器、氙灯、LED灯。
24、根据示例19所述的装置，其中，所述检测装置包括荧光光谱仪和/或光纤光谱仪。
25、一种用于确定材料的光致发光量子产率的设备，包括：
一个或多个处理器；以及
存储计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行根据示例1至18中任一项所述的方法。
26、一种其上存储有计算机可执行指令的非瞬态存储介质，所述计算机可执行指令在被计算机执行时使得计算机执行根据示例1至18中任一项所述的方法。
以上已经描述了本公开的各种实施例，上述说明是示例性的而非穷尽性的，并且也不旨在限制本公开。在不脱离所要求保护的主题的范围和精神的情况下，可以做出许多改变和修改。而且，虽然本文已经描述了所要求保护的主题的各个方面，但是这些方面不需要组合使用。因此，意图是所附权利要求覆盖在所要求保护的主题的范围内的所有这样的改变和修改。

Claims (40)

1.一种用于确定材料的光致发光量子产率的方法，包括：
获取所述材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述材料在第一波长处发射的光子数占所述材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
确定在所述材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下所述材料在第二时间段内在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数以及所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数，其中，所述第一时间段是所述材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述材料的发光时间段，并且其中，所述第二激发光与所述第一激发光相同；
基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述材料在所述第二时间段内的发射总光子数；以及
基于所述材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述材料的光致发光量子产率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料是光化学余辉材料。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二时间段与所述第一时间段同时开始，并且所述第二时间段在所述材料在所述第一波长处的发射强度低于预定阈值强度时结束。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一波长发射光子数包括：
获取所述材料在受到第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第二时间段内在所述第一波长处的发射动力学曲线；以及
基于所述发射动力学曲线计算在所述第二时间段内所述材料在所述第一波长处发射的所述第一波长发射光子数。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光化学余辉材料包括敏化剂和发光体，所述第一激发光与所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一时间段在2s与5s之间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波长是所述材料的所述发射光谱中的发射峰的峰值波长。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，根据以下公式计算所述第一比例：
Figure FDA0003231337510000021
其中，k1是所述第一比例，λ1是所述第一波长，λo是小于或等于所述材料的所述发射光谱中的发射峰的起始波长的波长，λn是大于或等于所述材料的所述发射光谱中的发射峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Ie(λ)是所述材料的所述发射光谱中在波长λ处的发射强度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，Δλ在0.1nm与2nm之间。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
获取所述第二激发光的发射光谱，并且基于所述第二激发光的发射光谱计算所述第二激发光在第二波长处发射的光子数占所述第二激发光的发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第二比例，其中所述第二波长是所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
确定在所述材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；
确定在所述材料所处的环境受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述环境在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；
从所述环境的第二波长透射光子数扣除所述材料的第二波长透射光子数以计算所述材料在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二波长吸收光子数；以及
基于所述第二波长吸收光子数和所述第二比例计算所述材料在所述第一时间段内的所述吸收总光子数。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，
确定所述材料的第二波长透射光子数包括：
获取所述材料在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第一透射动力学曲线，并基于所述第一透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述材料在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；以及
确定所述环境的第二波长透射光子数包括：
获取所述环境在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二透射动力学曲线，并基于所述第二透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述环境在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，根据以下公式计算所述第二比例：
Figure FDA0003231337510000031
其中，k2是所述第二比例，λ2是所述第二波长，λo ’是小于或等于所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长的波长，λn ’是大于或等于所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Iex(λ)是所述第二激发光的发射光谱中在波长λ处的发射强度。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
确定在所述材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数，其中所述第二波长是所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
获取所述材料在受到所述第二激发光照射的情况下的材料透射光谱，并基于所述材料透射光谱计算所述材料在所述第二波长处透射的光子数占所述材料在所述材料透射光谱的整个波长范围内透射的光子数的第三比例；
基于所述材料的第二波长透射光子数和所述第三比例计算所述材料在所述第一时间段内的材料透射总光子数；
确定在所述材料所处的环境受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述环境在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；
获取所述环境在受到所述第二激发光照射的情况下的环境透射光谱，并基于所述环境透射光谱计算所述环境在所述第二波长处透射的光子数占所述环境在所述环境透射光谱的整个波长范围内透射的光子数的第四比例；
基于所述环境的第二波长透射光子数和所述第四比例计算所述环境在所述第一时间段内的环境透射总光子数；以及
从所述环境透射总光子数扣除所述材料透射总光子数以计算所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，
确定所述材料的第二波长透射光子数包括：
获取所述材料在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第一透射动力学曲线，并基于所述第一透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述材料在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；以及
确定所述环境的第二波长透射光子数包括：
获取所述环境在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二透射动力学曲线，并基于所述第二透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述环境在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，根据以下公式计算所述第三比例：
Figure FDA0003231337510000051
其中，k3是所述第三比例，λ2是所述第二波长，λo1是小于或等于所述材料透射光谱的峰的起始波长的波长，λn1是大于或等于所述材料透射光谱的峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Itr1(λ)是所述材料透射光谱中在波长λ处的透射强度；以及
其中，根据以下公式计算所述第四比例：
Figure FDA0003231337510000052
其中，k4是所述第四比例，λ2是所述第二波长，λo2是小于或等于所述环境透射光谱的峰的起始波长的波长，λn2是大于或等于所述环境透射光谱的峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Itr2(λ)是所述环境透射光谱中在波长λ处的透射强度。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
获取所述材料在受到所述第二激发光照射的情况下的材料透射光谱，并基于所述材料透射光谱计算所述材料在所述材料透射光谱的整个波长范围内透射的材料透射光子数；
获取所述材料所处的环境在受到所述第二激发光照射的情况下的环境透射光谱，并基于所述环境透射光谱计算所述环境在所述环境透射光谱的整个波长范围内透射的环境透射光子数；以及
基于所述材料透射光子数、所述环境透射光子数以及所述第一时间段计算所述材料在所述第一时间段内的所述吸收总光子数。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述材料是长余辉材料，并且包括以下中的一种：基于铕配合物的长余辉材料、基于量子点的长余辉材料、基于化学发光的长余辉材料、以及室温磷光有机长余辉材料。
18.一种用于确定光化学余辉材料的光致发光量子产率的方法，包括：
获取所述光化学余辉材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述光化学余辉材料在第一波长处发射的光子数占所述光化学余辉材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
确定在所述光化学余辉材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下所述光化学余辉材料在第二时间段内在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数以及所述光化学余辉材料在所述第一时间段内的吸收总光子数，其中，所述第一时间段是所述光化学余辉材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述光化学余辉材料的发光时间段；
基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述光化学余辉材料在所述第二时间段内的发射总光子数；以及
基于所述光化学余辉材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述光化学余辉材料的光致发光量子产率，
其中，所述光化学余辉材料包括敏化剂和发光体，所述第一激发光是用于激发所述发光体的激发光，并且所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第二时间段与所述第一时间段同时开始，并且所述第二时间段在所述光化学余辉材料在所述第一波长处的发射强度低于预定阈值强度时结束。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，确定所述第一波长发射光子数包括：
获取所述光化学余辉材料在受到第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第二时间段内在所述第一波长处的发射动力学曲线；以及
基于所述发射动力学曲线计算在所述第二时间段内所述光化学余辉材料在所述第一波长处发射的所述第一波长发射光子数。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一时间段在2s与5s之间。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一波长是所述光化学余辉材料的所述发射光谱中的发射峰的峰值波长。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，根据以下公式计算所述第一比例：
Figure FDA0003231337510000081
其中，k1是所述第一比例，λ1是所述第一波长，λo是小于或等于所述光化学余辉材料的所述发射光谱中的发射峰的起始波长的波长，λn是大于或等于所述光化学余辉材料的所述发射光谱中的发射峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Ie(λ)是所述光化学余辉材料的所述发射光谱中在波长λ处的发射强度。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，Δλ在0.1nm与2nm之间。
25.根据权利要求18所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
获取所述第二激发光的发射光谱，并且基于所述第二激发光的发射光谱计算所述第二激发光在第二波长处发射的光子数占所述第二激发光的发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第二比例，其中所述第二波长是所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
确定在所述光化学余辉材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述光化学余辉材料在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；
确定在所述光化学余辉材料所处的环境受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述环境在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；
从所述环境的第二波长透射光子数扣除所述光化学余辉材料的第二波长透射光子数以计算所述光化学余辉材料在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二波长吸收光子数；以及
基于所述第二波长吸收光子数和所述第二比例计算所述光化学余辉材料在所述第一时间段内的所述吸收总光子数。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，
确定所述光化学余辉材料的第二波长透射光子数包括：
获取所述光化学余辉材料在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第一透射动力学曲线，并基于所述第一透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述光化学余辉材料在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；以及
确定所述环境的第二波长透射光子数包括：
获取所述环境在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二透射动力学曲线，并基于所述第二透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述环境在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数。
27.根据权利要求25所述的方法，其中，根据以下公式计算所述第二比例：
Figure FDA0003231337510000091
其中，k2是所述第二比例，λ2是所述第二波长，λo ’是小于或等于所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长的波长，λn ’是大于或等于所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Iex(λ)是所述第二激发光的发射光谱中在波长λ处的发射强度。
28.根据权利要求18所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
确定在所述光化学余辉材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述光化学余辉材料在所述第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数，其中所述第二波长是所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
获取所述光化学余辉材料在受到所述第二激发光照射的情况下的材料透射光谱，并基于所述材料透射光谱计算所述光化学余辉材料在所述第二波长处透射的光子数占所述光化学余辉材料在所述材料透射光谱的整个波长范围内透射的光子数的第三比例；
基于所述光化学余辉材料的第二波长透射光子数和所述第三比例计算所述光化学余辉材料在所述第一时间段内的材料透射总光子数；
确定在所述光化学余辉材料所处的环境受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述环境在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；
获取所述环境在受到所述第二激发光照射的情况下的环境透射光谱，并基于所述环境透射光谱计算所述环境在所述第二波长处透射的光子数占所述环境在所述环境透射光谱的整个波长范围内透射的光子数的第四比例；
基于所述环境的第二波长透射光子数和所述第四比例计算所述环境在所述第一时间段内的环境透射总光子数；以及
从所述环境透射总光子数扣除所述材料透射总光子数以计算所述光化学余辉材料在所述第一时间段内的吸收总光子数。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，
确定所述光化学余辉材料的第二波长透射光子数包括：
获取所述光化学余辉材料在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第一透射动力学曲线，并基于所述第一透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述光化学余辉材料在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；以及
确定所述环境的第二波长透射光子数包括：
获取所述环境在受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二透射动力学曲线，并基于所述第二透射动力学曲线计算在所述第一时间段内所述环境在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数。
30.根据权利要求28所述的方法，其中，根据以下公式计算所述第三比例：
Figure FDA0003231337510000111
其中，k3是所述第三比例，λ2是所述第二波长，λo1是小于或等于所述材料透射光谱的峰的起始波长的波长，λn1是大于或等于所述材料透射光谱的峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Itr1(λ)是所述材料透射光谱中在波长λ处的透射强度；以及
其中，根据以下公式计算所述第四比例：
Figure FDA0003231337510000112
其中，k4是所述第四比例，λ2是所述第二波长，λo2是小于或等于所述环境透射光谱的峰的起始波长的波长，λn2是大于或等于所述环境透射光谱的峰的停止波长的波长，Δλ是波长选择窗口宽度，以及Itr2(λ)是所述环境透射光谱中在波长λ处的透射强度。
31.根据权利要求18所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
获取所述光化学余辉材料在受到所述第二激发光照射的情况下的材料透射光谱，并基于所述材料透射光谱计算所述光化学余辉材料在所述材料透射光谱的整个波长范围内透射的材料透射光子数；
获取所述光化学余辉材料所处的环境在受到所述第二激发光照射的情况下的环境透射光谱，并基于所述环境透射光谱计算所述环境在所述环境透射光谱的整个波长范围内透射的环境透射光子数；以及
基于所述材料透射光子数、所述环境透射光子数以及所述第一时间段计算所述光化学余辉材料在所述第一时间段内的所述吸收总光子数。
32.根据权利要求18至31中任一项所述的方法，其中，所述光化学余辉材料是长余辉材料，并且包括以下中的一种：基于铕配合物的长余辉材料、基于量子点的长余辉材料、基于化学发光的长余辉材料、以及室温磷光有机长余辉材料。
33.一种用于确定材料的光致发光量子产率的系统，包括：
样品室，所述样品室被配置用于盛放所述材料；
光源装置，所述光源装置被配置用于输出用于激发所述材料的激发光以照射所述样品室；
采集装置，所述采集装置被配置用于采集来自所述样品室的光；
检测装置，所述检测装置被配置用于接收从所述采集装置输出的光并基于所接收的光生成光谱或动力学曲线；以及
处理装置，所述处理装置被配置用于：
从所述检测装置获取所述材料在受到由所述光源装置输出的第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述材料在第一波长处发射的光子数占所述材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
从所述检测装置获取所述材料在受到由所述光源装置输出的第二激发光照射达第一时间段的情况下在第二时间段内在所述第一波长处的发射动力学曲线，并基于所述发射动力学曲线计算在所述第二时间段内所述材料在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数，其中，所述第一时间段是所述材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述材料的发光时间段，并且其中，所述第二激发光与所述第一激发光相同；
基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述材料在所述第二时间段内的发射总光子数；
确定在所述材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数；以及
基于所述材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述材料的光致发光量子产率。
34.根据权利要求33所述的系统，其中，所述采集装置是积分球，所述积分球具有用于设置所述样品室的内部空间，并且被配置为接收来自所述光源装置的激发光并输出来自所述内部空间的光。
35.根据权利要求33所述的系统，其中，所述材料包括敏化剂和发光体，所述第一激发光与所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光。
36.根据权利要求33所述的系统，其中，所述光源装置包括以下中的至少一种：激光器、氙灯、LED灯。
37.根据权利要求33所述的系统，其中，所述检测装置包括荧光光谱仪和/或光纤光谱仪。
38.一种用于确定材料的光致发光量子产率的设备，包括：
一个或多个处理器；以及
存储计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求1至32中任一项所述的方法。
39.一种其上存储有计算机可执行指令的非瞬态存储介质，所述计算机可执行指令在被计算机执行时使得计算机执行根据权利要求1至32中任一项所述的方法。
40.一种用于确定光化学余辉材料的光致发光量子产率的系统，包括：
样品室，所述样品室被配置用于盛放所述光化学余辉材料；
光源装置，所述光源装置被配置用于输出用于激发所述光化学余辉材料的激发光以照射所述样品室；
采集装置，所述采集装置被配置用于采集来自所述样品室的光；
检测装置，所述检测装置被配置用于接收从所述采集装置输出的光并基于所接收的光生成光谱或动力学曲线；以及
处理装置，所述处理装置被配置用于：
从所述检测装置获取所述光化学余辉材料在受到由所述光源装置输出的第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述光化学余辉材料在第一波长处发射的光子数占所述光化学余辉材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；
从所述检测装置获取所述光化学余辉材料在受到由所述光源装置输出的第二激发光照射达第一时间段的情况下在第二时间段内在所述第一波长处的发射动力学曲线，并基于所述发射动力学曲线计算在所述第二时间段内所述光化学余辉材料在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数，其中，所述第一时间段是所述光化学余辉材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述光化学余辉材料的发光时间段；
基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述光化学余辉材料在所述第二时间段内的发射总光子数；
确定在所述光化学余辉材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述光化学余辉材料在所述第一时间段内的吸收总光子数；以及
基于所述光化学余辉材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述光化学余辉材料的光致发光量子产率，
其中，所述光化学余辉材料包括敏化剂和发光体，所述第一激发光是用于激发所述发光体的激发光，并且所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光。
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