10月4日，美国科学家Moungi G. Bawendi，Louis E. Brus和俄罗斯科学家Alexei I. Ekimov因 发现和合成量子点 取得2023年诺贝尔化学奖。

此中的Moungi G. Bawendi，是一名钙钛矿太阳能电池专家。他曾在2019年缔造了钙钛矿太阳能电池第10和第11个效力记实点。《天然》杂志在2021年刊发过他介入的经由过程载流子治理改良钙钛矿太阳能电池机能的研究功效。

▲Moungi G. Bawendi是美国麻省理工学院传授，Louis E. Brus在哥伦比亚年夜学工作，Alexei I. Ekimov是纽约纳米晶体手艺公司的首席科学家

而此次取得诺贝尔奖，Moungi G. Bawendi的进献首要在量子点的化学制备方面。他改革了量子点的化学出产方式，使得量子点的质量年夜幅提高，并为其在各类利用中的利用摊平了道路。

利用至光伏域，理论上量子点有将光伏电池光电转效力极值提高一倍的潜力。

早在1997年，西班牙马德里年夜学的研究团队就曾计较出量子点光伏电池理论上的光电转换效力上限可达63%；2011年，东京年夜学纳米量子信息电子研究机构主任荒川泰彦的研究将这一数字提高到了75%，超出跨越晶硅光伏电池已知的理论光电转化效力上限的一倍以上。

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一种很小的半导体材料

量子点是一种半导体纳米材料，量子点有巨电导，可接收比硅材料光谱规模更广的太阳能等特征，是以将量子点手艺利用在太阳能电池范畴，将帮忙光伏电池冲破更高能量转化率。

另外，量子点直径凡是在1~10纳米之间，在拓展其在柔性光伏电池中的利用。

量子点与钙钛矿均为第三代太阳能电池分类的范围，我们可以在与钙钛矿的类比中，来熟悉量子点。两者的配合点是，均可以或许高效接收光，并将其转化为电能。量子点更具想象空间的点是，量子点可能倾覆钙钛矿电池可以 让将来的太阳能电池变得轻浮 中 薄 的概念。钙钛矿涂覆层厚度年夜约300~500纳米，而量子点直径则是1~10纳米。

可是，量子点原猜中触及镉（稍微比银廉价）等金属，本就本钱昂贵，且中国部门半导体材料首要由美国、日本少许供给，价钱昂贵。稀有据显示，海外量子点膜价钱为80-100美元/平方米，国产量子点膜单价在60美元/平方米摆布。中国若点亮量子点科技树，原料本钱或将是主要的限制身分。

▲光伏手艺分类 信息源：英国研究公司IDTechEx

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光伏中的量子点

自1980年初次发现以来，量子点和多个行业中的现有手艺连系利用，在显示器上利用比力成熟，量子点以分散板或薄膜的情势附着在LED背板上，能让显示器显现更丰硕艳丽的色采。而在光伏范畴，量子点在2002年初次利用在太阳能电池范畴，后潜力不竭晋升。

将钙钛矿与量子点手艺相连系，将为太阳能电池在转换效力上缔造出更年夜的冲破空间，例如：

EPFL和韩国能源研究所的研究人员在钙钛矿电池的研究中，利用一种氧化锡制成的量子点作为装备的电子传输层，提高了钙钛矿电池转换效力。

北京航空航天年夜学材料科学与工程学院张晓亮传授课题组经由过程优化配体溶剂，获得了更不变的钙钛矿量子点薄膜。

也许在若干年后，转换效力更高、加倍轻浮的钙钛矿量子点太阳能电池可以或许替换传统晶硅太阳能电池，成为行业的主流。

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中国的量子点

钙钛矿距离贸易化尚且有着几十年的距离，比钙钛矿晚发现100多年的量子点材料利用在太阳能电池，谈财产化也许更是为时尚早。当前，中国连结着对量子点手艺的存眷，正加年夜该手艺在半导体范畴的利用。

本年6月，浙年夜温州研究院已成立了全球首条全固态量子点出产线，制造出首批量产的钙钛矿量子点光分散板。产物已在液晶显示屏上利用，年夜幅晋升现有液晶显示屏机能。

本年8月，工业和信息化部、国务院国资委发布《前沿材料财产化重点成长指点目次（第一批）》，列明 量子点材料 是国度15项财产化重点成长前沿材料之一。

另外，中国最早推出量子点显示这个概念的企业，是TCL团体，其在2016年就已推出量子点电视，在昔时的两会上，TCL团体董事长李东暗示，量子点显示产物手艺已比力成熟，在利用中已被年夜量的采取。不外在光伏范畴，TCL团体旗下有着半导体、光伏双主业驱动的TCL中环最新暗示，临时未将量子点手艺转化光伏产物的计划。

▲TCL、海信、华为、小米等中企已推出量子点电视 图片来历：苏宁易购截图

当前，列国对量子点在更多范畴的利用都还处在早期阶段，据《2022-2026年行业深度市场调研和投资策略建议陈述》，中国、美国、韩国量子点发光材料（包罗显示器材料）专利申请数目最多，相干研究高校、金年会机构与企业首要有美国的MIT、Berkley、QD Vision等，中国的浙江年夜学、纳晶科技等。而韩国根基没有量子点发光材料焦点专利，三星经由过程收购QD Vision进行结构。

正如中国科学院院士、国度纳米科学中间主任、广东粤港澳年夜湾区国度纳米科技立异研究院开创院长赵宇亮所说的，量子点手艺成长已有50年的汗青，但在成长进程中，今朝最需要解决的是财产化问题。

原文题目:获诺贝尔奖的量子点，或倾覆光伏手艺