Fotoluminiscence (PL) je proces, při kterém látka absorbuje fotony a re-vyzařuje fotony.
V případě polovodičových , princip je k excitaci elektronů z valenčního pásu s fotonu s energií větší než mezera energie sloučeniny, tak, že se nacházejí v pásmu vodivosti . Excitace proto způsobí, že elektrony přejdou do vyššího energetického stavu, než se vrátí na nižší energetickou hladinu s emisí fotonu. Po velmi krátké době (řádově 10 nanosekund, kterou lze však prodloužit na minuty nebo dokonce hodiny) se elektron rekombinuje a vrátí se do valenčního pásma s emisí fononu (když je materiál nepřímou mezerou), fotonu nebo v některých případech Augerův elektron . PL zajímá případ emitovaného fotonu.
Ve vědě o materiálech je fotoluminiscence metodou spektroskopie, pomocí které je možné analyzovat polovodiče nebo izolátory materiálů a poskytovat informace o vlastnostech materiálu (mezera v energetickém pásmu, složení materiálu ve slitinách), radiační povrchové vady, jako jsou akceptory a dárci a nečistoty, které vykazují vnitřní přechody.
V lékařské oblasti se fotoluminiscenční molekuly, obvykle na bázi lanthanidů , používají pro značení proteinů v biologickém zobrazování.
Existuje jednoduchý a levný způsob, jak určit, zda je sloučenina nebo směs fotoluminiscenční. Expozicí pod UV lampou emituje analyzovaný vzorek viditelné světlo . To znamená, že je to pouze dostatečná podmínka, protože sloučenina nemusí vykazovat fotoluminiscenci ve viditelném rozsahu.
Tyto systémy jsou rámovány ve Francii standardem NF X08-050-2