量子效率的分母是入射光子数，法拉第效率的分母是转移电子数；两者不可互换，混用会让效率虚高 1 个数量级以上。
光催化与光电催化的完整链路是：入射光子 → 光生电子-空穴对 → 迁移到表面 → 参与反应 → 生成产物。量子效率卡在链路第一段，回答「来了多少光子，产生了多少电子」；法拉第效率卡在第二、三段，回答「通了多少电荷，变成了多少产物」。
两个指标都写成百分比，都无量纲，所以最容易被当成同类数放在一张表里比较。但它们的分子分母完全不同，一个数再漂亮也推不出另一个。
| 指标 | 分子 | 分母 | 光源 | 典型范围 |
|---|---|---|---|---|
| AQY（表观量子产率） | 2 × 产氢摩尔数（或 4 × 产氧） | 入射光子摩尔数 | 单色光，带宽 ≤10 nm | 0.1%–10% |
| IPCE（入射光子-电子转换效率） | 外电路电子数 | 入射光子数 | 单色光 + 偏压 | 5%–80% |
| STH（太阳能-氢能转换效率） | 产氢能量 | 入射太阳能功率 | AM1.5G 全谱 | 0.1%–5% |
| FE（法拉第效率） | 产物摩尔数 × 转移电子数 × F | 通过的总电荷量 | 不限，需外电路 | 80%–100% |
关键差别在分母的物理量：前三个是「光子」，最后一个是「电荷」。而 AQY 与 IPCE 虽同为光子口径，AQY 用于粉末悬浮体系（无外电路），IPCE 用于光电极（有外电路与偏压），两者的电子来源不同。
这是最常被忽略的一条边界。法拉第效率的分母是「通过外电路的电荷量」，粉末悬浮的光催化体系根本没有外电路，电荷在颗粒内部产生并就地消耗，分母不存在，FE 也就无从计算。
因此凡是看到「TiO₂ 粉末光催化产氢的法拉第效率 95%」这类表述，可以直接判定为口径错误：它多半是把「电子用于产氢的比例」私下定义成了 FE。这个量在文献里有专门的叫法（如电子利用率），但必须说明分母是「光生电子总数」，且该总数只能由光子数估算，误差通常 ±20% 以上。
取 365 nm、样品位光强 100 mW/cm²、受光面积 1 cm²。单光子能量 E = 1240/365 = 3.40 eV = 5.44×10−19 J。入射光功率 0.1 W，光子通量为：
0.1 ÷ 5.44×10−19 = 1.84×1017 个/s = 3.05×10−7 mol/s ≈ 0.305 μmol/s ≈ 1098 μmol/h。
若实测产氢 12 μmol/h，按 2 个电子产 1 个 H2：AQY = 2 × 12 ÷ 1098 = 2.2%。
同一组数据换成 420 nm：单光子能量降为 4.73×10−19 J，光子通量升到 1263 μmol/h，AQY 落到 1.9%。波长每偏 2 nm，AQY 变化约 0.5%——这就是为什么带宽必须写清，用 20 nm 带宽的「单色光」算 AQY，本身就有 5% 的口径不确定度。
误用一：用全谱光强算 AQY。氙灯全谱 100 mW/cm² 里，365 nm 附近的窄带只占百分之几。分子用滤光后的产氢量、分母用未滤光的全谱光子数，或者反过来，AQY 会虚高或虚低 3–10 倍。
误用二：把某一波长的 IPCE 高值当整体效率。IPCE 是波长函数，400 nm 处 60% 不代表 AM1.5G 下的效率。整体效率须按标准光谱逐波长加权积分，得到的是 ABPE 或 STH，不是 IPCE。
误用三：FE 超过 100% 仍照发。FE 的物理上限就是 100%。超过说明漏算了电子去向：液相产物（HCOOH、CH₃OH）未定量、H2O2 未测、电荷积分窗口与产气取样周期不对齐，三者任一都能造出 110%–150% 的「好数据」。
误用四：AQY 与 EQE 混称。EQE 需扣除反射与透射损失，AQY 通常不扣。同一片光阳极，未做反射修正的 AQY 可能比 EQE 低 10%–20%，跨文献比较时必须确认是否同口径。
单色光：带宽 ≤10 nm，用滤光片或单色仪均可，但必须实测半高宽。带宽 20 nm 时，短波端权重被高估，AQY 系统性偏高 3%–5%。
光强：在样品位用标定过的功率计测，不要用灯头出厂值。光经过透镜、滤光片与 10–20 cm 空气后衰减 20%–40%，这一项直接进入分母。
电荷：电流对时间积分，积分区间必须与产气取样区间完全重合。PEC 体系里常见的 5–10 分钟错位，足以让 FE 偏 15% 以上。
把三项误差叠起来：光强 ±5%、波长 ±2 nm、色谱 ±3%，合成的 AQY 不确定度约 ±7%。报告里给「2.2%」而不给这个区间，等于宣称精度高于方法本身。
报 AQY 需写：波长与半高宽（nm）、样品位光强（mW/cm²）、受光面积（cm²）、光子数计算方法、产氢速率（μmol/h）与平行样 n、是否扣除暗态本底。
报 FE 需写：总电荷积分区间（s）、产物种类与各自摩尔数、转移电子数 z、是否含液相产物、以及「有外电路」这一前提。缺最后一条，读者无法判断这个 FE 是否成立。
不能。粉末体系的 AQY 只由光驱动，光电极的 IPCE 含偏压贡献，两者的电子来源不同。同一材料做成粉末与做成光阳极，数值差 2–5 倍属正常，跨体系比较须先说明驱动条件。
物理上不可能。超过 100% 一定是分母或分子出错：漏测液相与过氧化物产物、电荷积分窗口与取气不同步、或把背景本底当成产物。出现这种情况应先补液相定量，而不是调低数值。
不完全。EQE 需扣除反射与透射，AQY 通常直接以入射光子数为分母。未做反射修正时 AQY 会低于 EQE 10%–20%，文献对比时要确认是否同口径。
不能。AQY 的定义要求单一波长，全谱数据只能算 STH 或表观能量效率。若必须给 AQY，就得补做单色光实验，用滤光片逐波长测点，至少覆盖吸收边前后各三个波长。
