三位专家由于在量子点（Quantum Dot）领域内的超前性奉献而收获荣誉。量子点通常是指直径小于10纳米的半导体材料非晶，是现代纳米材料中的重要方式，已做为OLED之后的第三代液晶显示屏原材料商业化应用于计算机与液晶电视屏幕行业，生物化学家与医生则把它作为莹光然料用以细胞和器官图的制作。诺贝尔奖协会在通知中指出，量子点的合成技术正在为人们产生最大的一个福址，其发展潜力尚没被彻底发掘。依据有关研究，量子点应用领域普遍，将有望广泛应用于柔性电子商品、数据加密量子通讯等新兴领域，在其中，还包括了近些年备受瞩目的光伏电池。

本质上，量子点有将光伏电池光学转效率极值点提高一倍的发展潜力在太阳能发电环节中，运用充电电池将太阳光能转化为电能是核心环节，光电转换效率是现阶段光伏行业技术升级、降低成本的关键因素。但光电转换效率一度面临一个理论的吊顶天花板，即1961年由William Shockley和Hans Queisser计算得出的33.7%的结扣充电电池基础理论规定值，该标值也被人称为Shockley-Queisser极限值（S-Q极限值）。伴随着能源结构转型、光伏发电产业的快速发展，专家、工业界都持续向这一极限值发起挑战，给出了三节光伏电池、热自由电子光伏电池等提升S-Q极限值解决方案，在其中就包含量子点光伏电池，而归功于明显的量子科技限域效用、可选择性光谱仪速即等特质，量子点光伏电池被不少研究者认为具有更大的价值和可行性分析。早就在1997年，西班牙马德里高校的研究团队就曾经算出量子点光伏电池理论的光电转换效率限制可以达到63%；2011年，东京大学纳米技术量子通讯电子器件科研机构负责人荒川泰彦的探索将这一数字上升到了75%，高于S-Q极限值一倍以上。

从总体上，依据大连交通大学材料科学与工程学院专家教授薛钰芝的相关研究，量子点做为光伏电池原材料的优点主要有三点：

一是能明显扩大对太阳光的吸收率。因为量子科技限域效用，量子点的能隙会随着粒度缩小而增大，这一特性使其能够吸收宽光谱仪的自然光，吸收率远远高于传统结扣充电电池。

二是通过带间越迁提升导电性。量子点的带间越迁（即结晶里的电子器件受激起从费米能级越迁到导带的一个过程）增强了光量子转化成自由电子（即承重正电荷的、可以自由移动从而形成电流物质粒子）的机械能，增加更多的电子器件-空化对（Electron-hole pair），提高导电性。

三是通过量子科技隧穿刺激性自由电子的输运，进而提升变换效率。光电转换与电子的输运特点息息相关，而量子点在尺寸与相对密度可控性的情形下，可以形成量子科技隧穿，有益于自由电子的输运。

虽还没踏入产业发展环节，但业内认知度正逐渐升温尽管掌握较快，发展潜力丰厚，但量子点光伏电池现阶段的实验结论与其说基础理论限制和实践应用也有较远的距离。

现阶段，市场主流的第二代p型光伏电池批量生产均值光电转换效率为23%上下，并且基础理论变换效率极值点为24.5%，而正要取而代之的第三代n型光伏电池现阶段批量生产效率基本在24.5%-25%中间，尽管三大技术方案之战还仍在完成时，但按照晶科能源CTO金浩这样的说法，三大技术路线的效率转换极限值都是在28%-29%中间。换句话说，第二代、第三代基本上没有突破S-Q极限很有可能。那也是学术界、业内密切关注次世代游戏充电电池的原因之一。量子点电池基础理论极值点虽高于第二代充电电池近3倍，但是目前，实验室里可以实现稳定导电的最好是变换效率是18.1%，仅是基础理论吊顶天花板的四分之一，间距早已广泛应用的光伏电池也有较大差距。

自然，这类“大跳水”表现也和新式光伏电池各种各样且间距产业发展环节很远，因此有关研究也投入精力偏少、方位分散化相关。值得庆幸的是，近些年不论是新能源替代化石能源的速率或是光伏技术迭代的速度都会有所加速，量子点的相关研究也在获得越来越多的关注。

在运用方面，依据吸光材料及电荷分离制度的不一样，量子点在光伏电池应用领域还可以划分为肖特基节光伏电池、特薄吸收层型光伏电池、钙钛矿量子点光伏电池、量子点敏化光伏电池等，现阶段最受欢迎的是钙钛矿量子点光伏电池和量子点敏化光伏电池。

相较于还没“打出一片天”的量子点，钙钛矿在光伏业界几乎就是众人皆知，做为次世代游戏电池中身名更为显赫的技术性，钙钛矿现阶段的实验室变换效率已经接近32%，提升S-Q极限值指日终有一别。钙钛矿与量子点这几种原材料在水捕捉构造、高能光子利用等电子光学运用战略上具备互通性，这带来了二者“强强联手”的概率，而量子点的量子科技限域效用、水溶液生产加工多元化特性与钙钛矿相对比较简单合成工艺又可实现优势互补。依据张枫娟、韩博宁、曾海波于2022年发表的论文《钙钛矿量子点光伏发电与莹光聚光电管:现况和挑战》，钙钛矿量子点充电电池以其带隙可调式、成分易控、电子器件情况好与表面态可调式等特点而遭到越来越多的关注，将有望广泛用于光电管行业。

量子点敏化光伏电池的特点就是以量子点敏化剂做为吸光度原材料，其核心构造包含光阳极氧化、敏化剂、锂电池电解液和电极极化四个部分，相较于其他量子点的光伏应用技术性，具备吸光度覆盖面广、电子光学稳定性强等优点。染剂敏化原本就是光伏电池方法中备受期待的最前沿创新领域之一，做为演变论的量子点敏化技术性不但光电转换能力很强，还具有相对的降低成本、性能稳定的潜质，早已吸引了大批研究者的关心。依据青岛科技进步信息研究院研究员级刘振宇的探索，现阶段量子点敏化光伏电池的科研机构多见高校院所，我国在这一领域处于领先水平，专利数占比达到八成，上海交大、北航、中科院物理研究所、河南师范大学、宁波大学等都设有有关自主创新机构或者研究内容，近些年这一领域的发明专利发展趋势呈直线上升模式。

前景广阔，势头良好，但是至少从目前来看，量子点光伏电池与规模化应用之间的阻拦还有很多，除开技术研发难度系数、试验室数据信息、费用等难题，量子点还存在着很容易被液体电解质溶液浸蚀造成功能损耗的安全隐患，且做为敏化剂使用中带有毒副作用，对人体健康与环境都会形成伤害，在无法“祛毒”的情形下资金投入运用显而易见有悖发展清洁能源的初心。

现阶段，光伏电池业内正处在第三代新型电池路经卡位战的关键期（隆基再抛BC路经重磅消息公示，光伏电池路经之战激战正酣），当“对局”落下帷幕后，想来各家公司会把更多的眼光投入在新型电池中，促进有关研究、产业化进程加快。