Die zerstörungsfreie Charakterisierung der elektronischen und optischen Eigenschaften von Filmen, Schichtstapeln und kompletten Bauelementen kann mit verschiedenen Arten der optischen Spektroskopie durchgeführt werden. Die optische Spektroskopie umfasst in erster Linie lumineszenzbasierte Techniken wie transiente und stationäre Photolumineszenz. Der wesentliche Vorteil dieser Techniken besteht darin, dass sie die gleiche Art von Messungen an einer Vielzahl unterschiedlicher Proben (von Schichten bis zu Zellen) mit unterschiedlichen Grenzflächen durchführen können. Dadurch lassen sich Verluste im Volumen und an Grenzflächen quantifizieren, und die Messung der Ladungsträgerdynamik verschiedener Proben ermöglicht Einblicke in den chemischen Ursprung von Effizienz mindernenden Defekten, was wiederum als Leitfaden für das Design und die Optimierung von Bauelementen dient.