图片来源：摄图网
近日，据新华社报道，我国科研团队钙钛矿LED研究取得重大突破。通过加快辐射复合速率，显著提高荧光量子效率，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。
之前，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，从而显著提高了荧光量子效率的新工艺。
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)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。
钙钛矿半导体材料的LED是一类新兴的薄膜LED，近年来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的焦点。从LED产业来看，据产业研究院报告数据，2021年中国占全球LED行业产值的66%，表明中国是全球生产能力最强、产量最大的LED产品生产基地。2021年，我国通用照明出口以及显示市场回暖，Mini背光渗透率迅速提升，中国LED行业总产值有所回升，达到7773亿元，同比增长10.84%，为统计时间段内的最高值。
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。2018-2022年期间，中国LED产品出口金额呈现先上涨后下降的趋势，主要是由于2022年新冠肺炎疫情影响导致的，2022年中国LED行业产品出口金额规模为516.27亿美元。结合赛迪对2022年中国LED行业总产值超过2000亿元的统计情况来看，中国LED行业出口规模较大。
从钙钛矿LED研究取得重大突破回看我国LED行业发展情况：
——LED是一种半导体发光组件
发光二极管(Light emitting diode，LED)，是一种半导体发光组件。它的显示原理是利用半导体二极管的电致发光效应，使像素单元实现主动发光。不同材料制成的LED会发出不同波长的光，从而形成不同颜色，经过芯片制造、封装等工艺后被广泛应用于各种指示、显示、背光源、照明和城市景观等领域。LED作为第四代光源具有如下优点：
——LED行业市场规模
2011-2022年期间，中国LED行业市场规模呈现先持续上涨，后在高位波动的发展趋势。根据CSA Research的数据，2021年，我国通用照明出口以及显示市场回暖，Mini背光渗透率迅速提升，中国LED行业总产值有所回升，达到7773亿元，同比增长10.84%，为统计时间段内的最高值。进入2022年，在复杂严峻的国内外形势和多重超预期因素冲击下，LED行业下游需求不振，行业整体生产成本攀升，行业整体产值规模下滑13.16%，达6750亿元。
——LED行业下游应用
2022年，根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的数据，通用照明领域是LED照明的重要应用板块，在LED照明行业占比42.4%，其次是景观照明和显示屏，分别占比17.3%和17.0%。
LED照明产业是中国现代照明产业发展的重点，是国民经济和社会发展的基础性产业。从中国LED照明行业的发展现状来看，我国LED照明行业仍处于升级发展时期。据CSA Research披露的数据显示，2017-2023年，中国LED照明市场规模波动变化明显。2022年受内需市场下滑影响，中国LED照明行业市场规模下降至6750亿元。2023年国内外市场需求疲软，中国LED照明行业市场规模进一步下滑至6578亿元。
产业研究院分析认为，当前，LED行业市场整体规模已处在阶段性峰值，行业整体发展步入阶段性转型的关键时期。在营收端承压的情况下，行业领先企业均在加紧研发投入，推动新兴应用领域的加速渗透，其中，新一代MLED技术为行业技术创新的重点领域。
谈及钙钛矿LED的发展，中国科学院院士黄维表示，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。
据赛迪顾问发布报告指出，钙钛矿材料的出现不仅能够推动光伏技术的发展，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重要作用。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。
经济学人APP资讯组
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