5月30日下午，据新华社报道，我国科研团队钙钛矿LED研究取得重大突破，使钙钛矿LED外量子效率突破30%大关。
全球LED（发光二极管）市场规模高达数千亿元，上述技术突破，会产生多大的影响呢？
钙钛矿半导体材料的LED是一类新兴的薄膜LED，具有加工工艺简便、高亮度高效率等特性，近年来在光电器件研究领域备受瞩目，成为全世界新型发光与显示技术竞争的焦点。
据新华社报道，近日，我国科研团队在钙钛矿发光二极管研究领域取得重大突破。通过加快辐射复合速率，明显提高荧光量子效率，使钙钛矿LED外量子效率突破30%大关，接近实现产业化水平。相关研究成果的论文日前在国际学术期刊《自然》发表。
近年来，西北工业大学柔性电子研究院、柔性电子国家基础（前沿）科学中心首席科学家、中国科学院院士黄维和南京工业大学柔性电子（未来技术）学院教授王建浦（现任常州大学副校长）领衔的创新团队，在钙钛矿LED研究方面取得一系列创新成果。
钙钛矿发光材料有三维、低维之分，其中三维钙钛矿最有潜力实现高亮度下的高效率发光，对未来发光显示技术实现产业化意义重大。然而，三维钙钛矿LED外量子效率普遍停留在20%左右，整体性能提升遭遇瓶颈。
为解决三维钙钛矿材料荧光量子效率提升这一世界性难题，该团队另辟蹊径，创造性地提出了一种通过调控晶体生长的方法，以生成辐射复合速率更快的钙钛矿晶相，从而明显提高了荧光量子效率的新工艺。
王建浦介绍说：“团队运用这一创新性方法成功地保持了三维钙钛矿的亚微米结构，使得器件的光提取效率不受影响，达到了双管齐下的效果。由此实现了96%的荧光量子效率和32%的光提取效率，并进一步制备出外量子效率超过30%的高效钙钛矿LED。”
黄维表示：“这一重大突破进一步彰显了基于钙钛矿半导体材料的薄膜LED技术的巨大潜力，必将推动基于钙钛矿LED的显示技术的产业化步伐。同时，预示着其在高效绿色照明领域的广泛应用前景。”
从全球产业分布看，我国是全球第一大LED照明产品生产和出口国，产品销售到全世界150多个国家和地区。
A股上市公司晨丰科技援引中国照明电器协会多个方面数据显示，我国LED照明出口额逐年增加，从2010年约50亿美元增长至2022年的461亿美元；LED照明产品占照明电器行业出口额比重由2010年不足30%增加至2022年73.52%，已成为照明产品外销主力军。2020年中国LED照明产品出口占全球LED照明产品消费市场的比重提升至53.31%，2022年达到75.08%。
另外，根据LED芯片有突出贡献的公司三安光电援引TrendForce数据，2023年，全球LED照明市场规模为585亿美元，同比减少5%。从短期看，LED灯具即将迎来二次替换需求高峰，2014年起开始服役的LED灯具，经过十年的时间，已陆续达到寿命极限。TrendForce多个方面数据显示，2024年全球将有58亿只LED光源及灯具陆续达到常规使用的寿命极限而退役，较2023年涨幅近50%，占2024年整体LED照明需求比例超43%，将快速改变LED照明市场萎靡状态，且二次替换的需求占比逐年上升，未来几年都将为LED照明市场提供强劲发展动能。
三安光电在年报中表示，伴随市场需求的回暖，LED企业将快速回归良好经营状态。从长期看，国家“双碳”战略、国内外的节能减排政策和绿色经济主题不变，LED行业将持续保持良好发展机遇，LED与物联网、新型显示、农业等跨界融合程度也与日俱增，LED产品结构将会持续优化，细致划分领域需求将会持续增长，行业创新空间和市场空间广阔。据TrendForce预估，2024年全球LED照明市场规模成长至609亿美元。
钙钛矿是具有广泛应用前景的前沿材料，除了在LED领域的巨大潜力外，钙钛矿半导体因具备极高的光吸收系数和载流子迁移率，使其在太阳能电池、光电探测器等器件中具有潜在的应用价值。
中泰证券近日发布的研报指出，钙钛矿及叠层电池是光伏下一代技术。单节钙钛矿电池、叠层电池理论极限分别为33%、44%，尤其是叠层电池相对晶硅电池具备更高的转换效率，晶硅下阶段的发展路线。钙钛矿电池作为光伏新技术，在2023年光伏证券交易市场行情惨淡的大背景下在一级市场仍能够持续密集融资，说明钙钛矿作为最有潜力的光伏新技术更受长期资金市场认可，光伏行情企稳后，钙钛矿有望成为点燃行情的催化剂。
另外，赛迪顾问近期发布的报告说明，钙钛矿材料的出现不仅仅可以推动光伏技术的发展，还应用于光电器件、催化剂和传感器等电子领域，将对未来产业的发展起到及其重要的作用。我国钙钛矿产业仍处于商业化发展初期，预计2026年将突破100亿元。
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