诺奖技术利好钙钛矿？别误读了

今年的诺贝尔化学奖颁给“量子点的发现与合成”后，量子点技术究竟能用在何处，成为各方分析的热点。

近日有分析提到，在光伏领域，量子点技术有望大幅提升钙钛矿太阳能电池的效率。

而钙钛矿电池是备受关注的下一代光伏技术，正在攻克产业化的最后难关。若量子点真有此“加成”能力，则这一诺奖将是对钙钛矿电池产业的重大利好。

那么，量子点究竟对钙钛矿电池产业有多大意义，是否已开始应用？

从仁烁光能、协鑫光电、纤纳光电等国内头部钙钛矿电池企业获悉，实际上目前产业界的钙钛矿电池，是将钙钛矿做成薄膜，而非量子点。三家企业主要负责人都表示，现在将钙钛矿做成薄膜的光电转换效率远高于将钙钛矿做成量子点，而且在可预见的未来也将如此。所以，钙钛矿量子点短期内并不会成为主要的技术路线。

量子点的“加成”，看来还要再多等几年了。

诺奖技术“量子点”与钙钛矿究竟是何关系

诺贝尔化学奖颁发给“量子点的发现及合成”后，陆续有媒体报道了量子点技术在光伏制造中的潜力，有部分文章提到其有望大幅提升钙钛矿电池的转换效率。

那么，量子点与钙钛矿究竟是何关系？

对此，协鑫光电总经理田清勇分析，钙钛矿电池与量子点电池实际上是两类电池，它们都是第三代光伏电池中的类型。

量子点电池的主要特点是，在类似介孔结构、纳米棒阵列或者其他具有高比表面积的电极/缓冲层结构上，沉积量子点，材料包括钙钛矿量子点、Sb2S3量子点、PbS量子点等。

而目前大家常提到的“钙钛矿电池”，是将钙钛矿制成薄膜，是区别于量子点电池的另一类电池。

薄膜钙钛矿电池正在产业化，量子点电池还很“遥远”

由此可以看到，诺奖技术“量子点”和钙钛矿的结合，要么是将钙钛矿材料制造成量子点电池，要么是将量子点电池叠加于钙钛矿薄膜电池之上。

获悉，这两个路径目前尚没有产业化的足够动力。主要原因在于，钙钛矿薄膜的发电效率远高于量子点层，使得量子点层无论作为单结电池，还是作为叠加的一层，都不具有优势。

“量子点电池目前转化效率受限于载流子（形成电流的物质粒子）的提取效率，不是太高，冠军效率18.1%。所以，量子点太阳能电池现阶段尚不具有产业化的价值。”田清勇说。

田清勇认为，量子点电池是由纳米颗粒堆积而成，而纳米颗粒间存在间隙，载流子在这些小颗粒间的传输会遇到比较大的损耗。相比之下，钙钛矿薄膜电池较为致密，与电极也连接紧密，电流传输效率更佳。

田清勇认为，从原理上讲，钙钛矿薄膜的光电转换效率就会比量子点更好。所以，量子点在发电上的优势不大，更多是应用在显示领域。

南京大学教授、仁烁光能董事长谭海仁表示，把钙钛矿做成量子点的光电转换效率不如把钙钛矿做成膜的高，所以产业界并没有用量子点的方式处理钙钛矿，来制造太阳能电池。据其了解，目前量子点主要应用在发光、红外成像等领域。

纤纳光电CEO姚冀众分析，量子点材料在某些特殊的场景下，能够提升太阳能电池的转换效率。也许未来量子点电池可以成为一项主流技术，但目前的地面电站中还没有应用。

他表示，量子点可以吸收、释放特定的光谱，因此可以用于调整太阳能电池的颜色。纤纳光电的“钙钛矿量子点夹层技术”就具有调色的功能，为BIPV（光伏建筑一体化）提供更多的色彩选择。

但他表示，这一技术的主要目的并不是为了提升电池的转化效率，量子点技术也并不是影响光伏电池转换效率的主要因素。

由此看来，在量子点电池可以看到产业化希望之前，钙钛矿电池企业比拼的，仍将是钙钛矿薄膜制备上的能力。

例如，谭海仁教授团队在国际上率先提出一种原子层沉积（ALD）制备致密互联层和金属复合层的新型隧穿结结构，大幅简化制程，实现全溶液法制备钙钛矿薄膜。极电光能则表示，其“原位固膜”工艺技术路线工艺窗口宽、膜层结晶质量和均匀性好，适合钙钛矿组件的大面积量产。

在镀膜设备方面，近日捷佳伟创宣布，公司五合一团簇式钙矿叠层真空镀膜装备成功下线，并且获得客户FAT验收通过后顺利出货。

来源：上海证券报