2024發(fā)光二極管行業(yè)深度調研及投資機會 我國科研團隊鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)領域取得突破

• 李波 2024年5月30日 來源：中研普華集團、央視財經(jīng)、中研網(wǎng) 247 8
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近日，我國科研團隊在鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)研究領域取得了令人矚目的重大突破。通過優(yōu)化材料結構和提高輻射復合速率，團隊成功提高了鈣鈦礦LED的熒光量子效率，使其外量子效率突破30%大關，這一成果標志著鈣鈦礦LED技術正逐步接近產業(yè)化水平。

我國科研團隊在鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)領域取得突破

近日，我國科研團隊在鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)研究領域取得了令人矚目的重大突破。通過優(yōu)化材料結構和提高輻射復合速率，團隊成功提高了鈣鈦礦LED的熒光量子效率，使其外量子效率突破30%大關，這一成果標志著鈣鈦礦LED技術正逐步接近產業(yè)化水平。

鈣鈦礦LED作為一種新型的光電器件，因其高效、高亮度和長壽命等優(yōu)點而備受關注。然而，長期以來，鈣鈦礦LED的外量子效率一直難以達到較高水平，這限制了其在顯示、照明等領域的應用。為了解決這一問題，我國科研團隊進行了深入研究和探索。

在研究中，團隊首先關注了輻射復合速率這一關鍵參數(shù)。輻射復合是指電子和空穴在半導體材料中重新結合時，以輻射形式釋放出光子的過程。通過提高輻射復合速率，可以增加光子產生的數(shù)量，從而提高LED的發(fā)光效率。團隊通過優(yōu)化鈣鈦礦材料的結構和組成，實現(xiàn)了輻射復合速率的顯著提升。

同時，團隊還關注了熒光量子效率這一指標。熒光量子效率是描述物質在受到光激發(fā)后，將能量轉換為光子的能力的重要參數(shù)。團隊通過提高熒光量子效率，使得更多的能量能夠轉換為光子，進一步提高了LED的發(fā)光效率。

最終，團隊成功制備出了外量子效率超過30%的鈣鈦礦LED器件。這一成果不僅刷新了鈣鈦礦LED外量子效率的世界紀錄，而且展示了鈣鈦礦LED技術在產業(yè)化方面的巨大潛力。

該研究成果的論文日前在國際學術期刊《自然》上發(fā)表，得到了國際同行的高度評價。這一突破不僅為我國在鈣鈦礦LED領域的研究贏得了國際聲譽，也為我國光電器件產業(yè)的發(fā)展注入了新的動力。

展望未來，隨著鈣鈦礦LED技術的不斷發(fā)展和完善，其在顯示、照明等領域的應用前景將更加廣闊。同時，這也將為我國光電產業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供強有力的技術支持和保障。

據(jù)中研產業(yè)研究院《2024-2029年中國發(fā)光二極管行業(yè)深度調研及投資機會分析報告》分析：

2021年，近我國二極管月度出口數(shù)量回升到近700億個/月。就國內市場規(guī)模(按銷量)而言，自2014年起，國內二極管月度出口數(shù)量逐漸超過進口數(shù)量，2015年底國內二極管月度出口量達到峰值，接近900億個/月。近幾年由于中美貿易摩擦嚴重影響了中國電子產品出口。2021年，我國二極管月度出口數(shù)量回升到近700億個/月。

除了會發(fā)光，二極管還可以用來探測光。當具有一定能量的光子入射到二極管中時，光子能量會引起部分電子從價帶躍遷到導帶，在PN結內建勢壘的作用下，導帶上的電子和價帶上的空穴自發(fā)流向能量較低的電極，從而形成了光電流，完成了光能到電能的轉化。1884年，Charles Fritts制備出了第一塊太陽能電池，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，太陽能電池的轉化效率得到了顯著提升。現(xiàn)在，太陽能已經(jīng)成為一種重要的清潔能源。

二極管的光電轉換特性還被應用到了攝像領域?，F(xiàn)代電子攝像機的感光元件是由感光像素陣列組成的，通過在每個像素上設置較大面積占比的感光PN結，就可以將每個像素感應到的光強轉換為電信號。當我們通過屏幕將電信號轉換為光信號時，我們就看到了攝像機拍攝的照片。

二極管制造技術相對成熟、技術壁壘相對較低，但要求廠商具備大規(guī)模生產能力和穩(wěn)定的質量保證，且在特定的細分領域對產品的性能指標及電性參數(shù)提出了精細化需求。近年來，國內二極管廠商憑借成本較低、供給充足、質量穩(wěn)定等優(yōu)勢，持續(xù)提升市場份額，在該領域率先完成國產替代和突破。

鈣鈦礦發(fā)光二極管行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀

技術進展迅速：

鈣鈦礦LED的轉換效率取得顯著提升，外量子效率已突破30%大關，這一成就標志著其技術接近產業(yè)化水平。

鈣鈦礦電池作為第三代新型太陽能電池，其單結電池和疊層電池的轉換效率也迅速躍升，單結鈣鈦礦電池最高實驗室轉換效率已達26.1%，而鈣鈦礦/晶硅疊層電池最高實驗室轉換效率更是高達33.9%。

市場規(guī)模與潛力：

鈣鈦礦LED行業(yè)市場規(guī)模正在逐步擴大，隨著技術的成熟和產業(yè)化進程的加速，預計市場規(guī)模將進一步增長。

由于鈣鈦礦LED具有高效、高亮度和長壽命等優(yōu)點，其在顯示、照明等領域的應用潛力巨大。

產業(yè)化進程：

鈣鈦礦技術目前尚處于產業(yè)化初期階段，多種技術路徑并存，但商用尺寸鈣鈦礦組件效率已突破18%，且已有百兆瓦級產線實現(xiàn)投產。

國內設備廠商積極布局鈣鈦礦技術，鍍膜設備、涂布設備和激光設備等國內企業(yè)已陸續(xù)取得訂單并實現(xiàn)出貨，技術確定性較高。

挑戰(zhàn)與問題：

鈣鈦礦LED在大面積制備中效率損失嚴重，目前仍主要基于小面積薄膜制備，實現(xiàn)大面積制備的工藝仍需完善。

穩(wěn)定性是制約鈣鈦礦LED產業(yè)化的重要因素，其理論壽命與晶硅電池相比存在較大差距。

市場競爭：

鈣鈦礦LED行業(yè)存在多家上市公司，如寧德時代、隆基綠能、天合光能等，這些公司在鈣鈦礦電池及組件的研發(fā)和生產方面占據(jù)重要地位。

各公司在鈣鈦礦LED的研發(fā)上采取不同的策略，如單結電池和疊層電池的研發(fā)，以及不同材料路線的選擇。

投融資及并購活動：

隨著鈣鈦礦LED行業(yè)的發(fā)展，投融資及并購活動也逐漸增多，這些活動為行業(yè)的快速發(fā)展提供了資金支持。

市場營銷與策略：

鈣鈦礦LED行業(yè)的市場營銷正在逐步完善，各企業(yè)根據(jù)市場需求和技術特點制定相應的營銷策略，以推動產品的銷售和應用。

鈣鈦礦發(fā)光二極管行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，技術不斷進步，市場規(guī)模逐步擴大，但仍面臨一些挑戰(zhàn)和問題。隨著產業(yè)化進程的加速和市場競爭的加劇，預計該行業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。

鈣鈦礦發(fā)光二極管行業(yè)市場發(fā)展趨勢

一、技術趨勢

效率提升：通過不斷的研究和開發(fā)，鈣鈦礦發(fā)光二極管的外量子效率(EQE)已經(jīng)取得顯著突破，接近30%的水平，這標志著鈣鈦礦LED在效率上已經(jīng)接近或達到了產業(yè)化應用的標準。

穩(wěn)定性改善：針對鈣鈦礦LED運行穩(wěn)定性不足的問題，國內外科研機構和企業(yè)正積極尋求解決方案，如中科院寧波材料所已經(jīng)成功解決了鈣鈦礦材料不穩(wěn)定的根源，為鈣鈦礦LED的產業(yè)化應用鋪平了道路。

大面積制備：目前鈣鈦礦LED主要基于小面積薄膜制備，實現(xiàn)大面積制備的工藝仍需完善。未來，隨著技術的進步，預計鈣鈦礦LED將能夠實現(xiàn)大面積、高效率的制備。

二、市場趨勢

市場規(guī)模擴大：隨著技術的成熟和產業(yè)化進程的加速，鈣鈦礦發(fā)光二極管的市場規(guī)模有望進一步擴大。特別是在顯示、照明等領域，鈣鈦礦LED因其高效、高亮度和長壽命等優(yōu)點，具有廣闊的應用前景。

產業(yè)鏈完善：隨著鈣鈦礦LED行業(yè)的發(fā)展，其產業(yè)鏈也將逐步完善。從上游的材料制備、中游的器件制造到下游的應用開發(fā)，都將形成完整的產業(yè)鏈條，為鈣鈦礦LED的產業(yè)化應用提供有力支持。

競爭格局變化：目前鈣鈦礦LED行業(yè)存在多家企業(yè)，競爭格局尚未明朗。未來，隨著技術的進步和市場的擴大，預計一些具有技術優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢的企業(yè)將逐漸嶄露頭角，成為行業(yè)的領軍企業(yè)。

三、政策環(huán)境

政策支持：各國政府為了應對氣候變化和環(huán)境污染問題，紛紛出臺了一系列環(huán)保政策，鼓勵和支持綠色、低碳的產業(yè)發(fā)展。鈣鈦礦LED作為一種綠色、高效的發(fā)光器件，將受到政策的支持和推動。

投資增加：隨著鈣鈦礦LED行業(yè)的發(fā)展，預計將有更多的資本進入該領域，推動技術的研發(fā)和產業(yè)化應用。同時，政府和企業(yè)也將加大對鈣鈦礦LED行業(yè)的投資力度，支持其快速發(fā)展。

鈣鈦礦發(fā)光二極管行業(yè)市場發(fā)展趨勢向好，技術不斷進步、市場規(guī)模擴大、產業(yè)鏈完善和政策支持都將推動該行業(yè)的快速發(fā)展。同時，我們也應該看到，鈣鈦礦LED行業(yè)還面臨著一些挑戰(zhàn)和問題，如穩(wěn)定性、大面積制備等，需要持續(xù)投入研發(fā)和創(chuàng)新來解決。

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