當(dāng)一個分子吸收一個光子時，它將能量賦予該分子，使其暫時從基態(tài)激發(fā)到更高的電子能級或振動能級。由于能量守恒定律，只有當(dāng)光子能量正好等于基態(tài)和激發(fā)態(tài)的差時，光子才能被吸收，且分子的數(shù)量和被吸收光子的數(shù)量有直接的關(guān)系，進(jìn)而可直接確定分子的密度。

因此，吸收是常用的光譜技術(shù)之一，特別是在濃度測量方面。由吸收引起的激發(fā)態(tài)壽命大多數(shù)都非常短暫，通常為飛秒或皮秒量級，但亞穩(wěn)定激發(fā)態(tài)除外。基于這一事實，1950年，喬治·波特和羅納德·諾里什在劍橋大學(xué)時意識到他們可以使用閃光燈通過一種稱為閃光光解的方法來研究分子間的能量轉(zhuǎn)換。直到超快鎖模激光器的發(fā)明，科學(xué)家們才得以充分利用波特和諾里什的貢獻(xiàn)，他們兩人因為這一發(fā)現(xiàn)獲得了1967年的諾貝爾化學(xué)獎。今天，超快激光器已經(jīng)取代了閃光燈成為這些類型的實驗選擇的激發(fā)光源，這種技術(shù)更常被稱為瞬態(tài)吸收光譜法(TAS)。

在太陽能電池材料、光催化材料工作的過程中，都會涉及空穴電子弛豫以及轉(zhuǎn)移動力學(xué)，其中激發(fā)態(tài)弛豫、電荷分離轉(zhuǎn)移、載流子冷卻以及界面電荷轉(zhuǎn)移等過程都是發(fā)生在很短的時間尺度內(nèi)，常規(guī)的測試方式難以滿足需求。超快光譜探測技術(shù)的發(fā)展幫助研究者進(jìn)行激發(fā)態(tài)電子空穴的弛豫動力學(xué)研究，解析材料的微觀作用機(jī)制，進(jìn)而為材料的設(shè)計開發(fā)如提升電子空穴轉(zhuǎn)移效率、合理避免不利的轉(zhuǎn)移過程、減少電荷損失等提供幫助。