在高功率固态光源、激光照明、激光显示和近红外成像等技术快速发展的背景下，光转换材料需要在高功率密度激发下同时保持高效发光、低温升和长期运行稳定性。然而，传统荧光粉与有机封装体系容易受到热积累、界面老化、热猝灭、色度漂移和发光饱和等问题的限制。如何通过材料组成、微观结构和器件结构的协同设计，构建适用于高功率光源的稳定光转换材料，已成为光电材料领域的重要研究方向。
针对这一问题，我校物理与能源学院陈大钦教授课题组开展了系统综述，围绕荧光陶瓷在高通量光转换中的光热耦合机制，构建了“材料组成—微观结构—光热行为—器件性能”的跨尺度分析框架。系统总结了石榴石基、多相、多色可见光和近红外荧光陶瓷的发展，重点分析了激活离子、缺陷、晶界、孔隙和第二相对光吸收、光散射、光提取、热传输和器件输出的影响，阐明了透明度、吸收效率、散射强度、热导率、界面热阻、发光饱和阈值和长期稳定性之间的协同关系与性能权衡。
在低温制备与异质集成方面，进一步讨论了荧光粉玻璃、荧光粉玻璃膜、玻璃陶瓷以及陶瓷—玻璃、陶瓷—金属复合结构。研究指出，玻璃态复合界面能够在较低温度下实现发光相与基底、散热结构之间的连接，并在界面结合、热应力缓冲、光学调控和多材料集成方面发挥重要作用，为激光照明、激光显示、图案化光转换器件和可见光通信等应用提供了新的设计思路。
课题组文章还展望了机器学习在荧光陶瓷候选材料筛选、结构描述符构建、工艺窗口优化、性能预测和多目标器件设计中的应用。团队指出，未来应将机器学习与粉体合成、陶瓷烧结、微结构表征、高功率测试及长期可靠性评价相结合，逐步建立“组成设计—材料制备—器件测试—模型更新”的闭环优化体系，推动荧光陶瓷从单纯追求最高发光强度，转向面向具体应用的材料—结构—器件协同设计。
相关研究成果以“From Phosphor Ceramics to Intelligent Light-Conversion Materials: High-Flux Luminescence, Glassy Composite Interface, and Machine-Learning-Guided Design”为题，发表于国际材料科学领域顶级期刊《Advanced Materials》。福建师范大学为论文第一完成单位，我校博士研究生裴晓庆为第一作者，物理与能源学院陈大钦教授为唯一通讯作者。该研究获得国家自然科学基金、福建省自然科学基金等项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.75219
（物理与能源学院）