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LED及钙钛矿领域，传来(lai)大消息(xi)！
5月30日(ri)下午，据新华社报道，我国科研团(tuan)队钙钛矿LED研究取得重(zhong)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(qian)亿元，上述技术突破，会产生多大的影响呢？
重(zhong)大突破
钙钛矿半导体(ti)材料的LED是一(yi)类新兴的薄膜LED，具(ju)有加工工艺简便、高亮度高效率等(deng)特性，近年来(lai)在光电器件研究领域备受瞩目，成为全球新型发光与显示技术竞争(zheng)的焦点。
据新华社报道，近日(ri)，我国科研团(tuan)队在钙钛矿发光二极管研究领域取得重(zhong)大突破。通过(guo)加快辐(fu)射复合速率，显著提高荧(ying)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(ye)化水平。相关研究成果的论文日(ri)前在国际学术期刊(kan)《自然》发表。
近年来(lai)，西北工业(ye)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(shi)黄维和南(nan)京工业(ye)大学柔性电子（未来(lai)技术）学院教授王建浦（现任常州大学副校长）领衔的创新团(tuan)队，在钙钛矿LED研究方面取得一(yi)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(lai)发光显示技术实现产业(ye)化意义重(zhong)大。然而，三维钙钛矿LED外量子效率普(pu)遍停留在20%左右，整体(ti)性能提升遭遇瓶颈。
为解决三维钙钛矿材料荧(ying)光量子效率提升这(zhe)一(yi)世界性难题，该(gai)团(tuan)队另辟蹊径，创造性地提出了一(yi)种通过(guo)调控晶体(ti)生长的方法，以(yi)生成辐(fu)射复合速率更快的钙钛矿晶相，从而显著提高了荧(ying)光量子效率的新工艺。
王建浦介绍说：“团(tuan)队运用这(zhe)一(yi)创新性方法成功地保持了三维钙钛矿的亚微米(mi)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(ying)光量子效率和32%的光提取效率，并进(jin)一(yi)步制备出外量子效率超过(guo)30%的高效钙钛矿LED。”
黄维表示：“这(zhe)一(yi)重(zhong)大突破进(jin)一(yi)步彰显了基于(yu)钙钛矿半导体(ti)材料的薄膜LED技术的巨大潜力，必将推动基于(yu)钙钛矿LED的显示技术的产业(ye)化步伐。同时，预示着其在高效绿色照明(ming)领域的广泛应用前景。”
市场潜力巨大
从全球产业(ye)分布看，我国是全球第一(yi)大LED照明(ming)产品生产和出口国，产品销(xiao)售到全世界150多个国家和地区。
A股上市公司(si)晨丰科技援(yuan)引中国照明(ming)电器协(xie)会数据显示，我国LED照明(ming)出口额(e)逐(zhu)年增加，从2010年约50亿美元增长至(zhi)2022年的461亿美元；LED照明(ming)产品占照明(ming)电器行业(ye)出口额(e)比重(zhong)由2010年不足30%增加至(zhi)2022年73.52%，已成为照明(ming)产品外销(xiao)主力军。2020年中国LED照明(ming)产品出口占全球LED照明(ming)产品消费(fei)市场的比重(zhong)提升至(zhi)53.31%，2022年达到75.08%。
另外，根(gen)据LED芯片龙(long)头企业(ye)三安(an)光电援(yuan)引TrendForce数据，2023年，全球LED照明(ming)市场规模为585亿美元，同比减(jian)少5%。从短期看，LED灯具(ju)即将迎来(lai)二次替换(huan)需求(qiu)高峰，2014年起开始服役的LED灯具(ju)，经过(guo)十(shi)年的时间，已陆续达到寿命极限。TrendForce数据显示，2024年全球将有58亿只LED光源及灯具(ju)陆续达到使用寿命极限而退役，较2023年涨幅近50%，占2024年整体(ti)LED照明(ming)需求(qiu)比例超43%，将快速改变LED照明(ming)市场萎靡状态，且二次替换(huan)的需求(qiu)占比逐(zhu)年上升，未来(lai)几(ji)年都将为LED照明(ming)市场提供强劲发展(zhan)动能。
三安(an)光电在年报中表示，伴随市场需求(qiu)的回暖，LED企业(ye)将快速回归良(liang)好经营状态。从长期看，国家“双碳(tan)”战略、国内外的节(jie)能减(jian)排政策(ce)和绿色经济主题不变，LED行业(ye)将持续保持良(liang)好发展(zhan)机遇，LED与物(wu)联网(wang)、新型显示、农业(ye)等(deng)跨界融合程度也与日(ri)俱增，LED产品结构将会持续优化，细分领域需求(qiu)将会持续增长，行业(ye)创新空间和市场空间广阔。据TrendForce预估(gu)，2024年全球LED照明(ming)市场规模成长至(zhi)609亿美元。
钙钛矿是具(ju)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(ti)因具(ju)有很(hen)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(deng)器件中具(ju)有潜在的应用价值。
中泰证券近日(ri)发布的研报指出，钙钛矿及叠层电池是光伏下一(yi)代技术。单节(jie)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(ju)备更高的转换(huan)效率，晶硅下阶段的发展(zhan)路(lu)线。钙钛矿电池作为光伏新技术，在2023年光伏二级市场行情惨淡的大背景下在一(yi)级市场仍能够持续密集融资，说明(ming)钙钛矿作为最有潜力的光伏新技术更受资本市场认可，光伏行情企稳(wen)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指出，钙钛矿材料的出现不仅能够推动光伏技术的发展(zhan)，还应用于(yu)光电器件、催化剂和传感器等(deng)电子领域，将对未来(lai)产业(ye)的发展(zhan)起到重(zhong)要作用。我国钙钛矿产业(ye)仍处(chu)于(yu)商业(ye)化发展(zhan)初期，预计2026年将突破100亿元。
责编：万健祎
校对：赵燕
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