三位專家由于在量子點（Quantum Dot）領域內的超前性奉獻而收獲榮譽。量子點通常是指直徑小于10納米的半導體材料非晶，是現代納米材料中的重要方式，已做為OLED之后的第三代液晶顯示屏原材料商業化應用于計算機與液晶電視屏幕行業，生物化學家與醫生則把它作為瑩光然料用以細胞和器官圖的制作。諾貝爾獎協會在通知中指出，量子點的合成技術正在為人們產生最大的一個福址，其發展潛力尚沒被徹底發掘。依據有關研究，量子點應用領域普遍，將有望廣泛應用于柔性電子商品、數據加密量子通訊等新興領域，在其中，還包括了近些年備受矚目的光伏電池。

本質上，量子點有將光伏電池光學轉效率極值點提高一倍的發展潛力在太陽能發電環節中，運用充電電池將太陽光能轉化為電能是核心環節，光電轉換效率是現階段光伏行業技術升級、降低成本的關鍵因素。但光電轉換效率一度面臨一個理論的吊頂天花板，即1961年由William Shockley和Hans Queisser計算得出的33.7%的結扣充電電池基礎理論規定值，該標值也被人稱為Shockley-Queisser極限值（S-Q極限值）。伴隨著能源結構轉型、光伏發電產業的快速發展，專家、工業界都持續向這一極限值發起挑戰，給出了三節光伏電池、熱自由電子光伏電池等提升S-Q極限值解決方案，在其中就包含量子點光伏電池，而歸功于明顯的量子科技限域效用、可選擇性光譜儀速即等特質，量子點光伏電池被不少研究者認為具有更大的價值和可行性分析。早就在1997年，西班牙馬德里高校的研究團隊就曾經算出量子點光伏電池理論的光電轉換效率限制可以達到63%；2011年，東京大學納米技術量子通訊電子器件科研機構負責人荒川泰彥的探索將這一數字上升到了75%，高于S-Q極限值一倍以上。

從總體上，依據大連交通大學材料科學與工程學院專家教授薛鈺芝的相關研究，量子點做為光伏電池原材料的優點主要有三點：

一是能明顯擴大對太陽光的吸收率。因為量子科技限域效用，量子點的能隙會隨著粒度縮小而增大，這一特性使其能夠吸收寬光譜儀的自然光，吸收率遠遠高于傳統結扣充電電池。

二是通過帶間越遷提升導電性。量子點的帶間越遷（即結晶里的電子器件受激起從費米能級越遷到導帶的一個過程）增強了光量子轉化成自由電子（即承重正電荷的、可以自由移動從而形成電流物質粒子）的機械能，增加更多的電子器件-空化對（Electron-hole pair），提高導電性。

三是通過量子科技隧穿刺激性自由電子的輸運，進而提升變換效率。光電轉換與電子的輸運特點息息相關，而量子點在尺寸與相對密度可控性的情形下，可以形成量子科技隧穿，有益于自由電子的輸運。

雖還沒踏入產業發展環節，但業內認知度正逐漸升溫盡管掌握較快，發展潛力豐厚，但量子點光伏電池現階段的實驗結論與其說基礎理論限制和實踐應用也有較遠的距離。

現階段，市場主流的第二代p型光伏電池批量生產均值光電轉換效率為23%上下，并且基礎理論變換效率極值點為24.5%，而正要取而代之的第三代n型光伏電池現階段批量生產效率基本在24.5%-25%中間，盡管三大技術方案之戰還仍在完成時，但按照晶科能源CTO金浩這樣的說法，三大技術路線的效率轉換極限值都是在28%-29%中間。換句話說，第二代、第三代基本上沒有突破S-Q極限很有可能。那也是學術界、業內密切關注次世代游戲充電電池的原因之一。量子點電池基礎理論極值點雖高于第二代充電電池近3倍，但是目前，實驗室里可以實現穩定導電的最好是變換效率是18.1%，僅是基礎理論吊頂天花板的四分之一，間距早已廣泛應用的光伏電池也有較大差距。

自然，這類“大跳水”表現也和新式光伏電池各種各樣且間距產業發展環節很遠，因此有關研究也投入精力偏少、方位分散化相關。值得慶幸的是，近些年不論是新能源替代化石能源的速率或是光伏技術迭代的速度都會有所加速，量子點的相關研究也在獲得越來越多的關注。

在運用方面，依據吸光材料及電荷分離制度的不一樣，量子點在光伏電池應用領域還可以劃分為肖特基節光伏電池、特薄吸收層型光伏電池、鈣鈦礦量子點光伏電池、量子點敏化光伏電池等，現階段最受歡迎的是鈣鈦礦量子點光伏電池和量子點敏化光伏電池。

相較于還沒“打出一片天”的量子點，鈣鈦礦在光伏業界幾乎就是眾人皆知，做為次世代游戲電池中身名更為顯赫的技術性，鈣鈦礦現階段的實驗室變換效率已經接近32%，提升S-Q極限值指日終有一別。鈣鈦礦與量子點這幾種原材料在水捕捉構造、高能光子利用等電子光學運用戰略上具備互通性，這帶來了二者“強強聯手”的概率，而量子點的量子科技限域效用、水溶液生產加工多元化特性與鈣鈦礦相對比較簡單合成工藝又可實現優勢互補。依據張楓娟、韓博寧、曾海波于2022年發表的論文《鈣鈦礦量子點光伏發電與瑩光聚光電管:現況和挑戰》，鈣鈦礦量子點充電電池以其帶隙可調式、成分易控、電子器件情況好與表面態可調式等特點而遭到越來越多的關注，將有望廣泛用于光電管行業。

量子點敏化光伏電池的特點就是以量子點敏化劑做為吸光度原材料，其核心構造包含光陽極氧化、敏化劑、鋰電池電解液和電極極化四個部分，相較于其他量子點的光伏應用技術性，具備吸光度覆蓋面廣、電子光學穩定性強等優點。染劑敏化原本就是光伏電池方法中備受期待的最前沿創新領域之一，做為演變論的量子點敏化技術性不但光電轉換能力很強，還具有相對的降低成本、性能穩定的潛質，早已吸引了大批研究者的關心。依據青島科技進步信息研究院研究員級劉振宇的探索，現階段量子點敏化光伏電池的科研機構多見高校院所，我國在這一領域處于領先水平，專利數占比達到八成，上海交大、北航、中科院物理研究所、河南師范大學、寧波大學等都設有有關自主創新機構或者研究內容，近些年這一領域的發明專利發展趨勢呈直線上升模式。

前景廣闊，勢頭良好，但是至少從目前來看，量子點光伏電池與規模化應用之間的阻攔還有很多，除開技術研發難度系數、試驗室數據信息、費用等難題，量子點還存在著很容易被液體電解質溶液浸蝕造成功能損耗的安全隱患，且做為敏化劑使用中帶有毒副作用，對人體健康與環境都會形成傷害，在無法“祛毒”的情形下資金投入運用顯而易見有悖發展清潔能源的初心。

現階段，光伏電池業內正處在第三代新型電池路經卡位戰的關鍵期（隆基再拋BC路經重磅消息公示，光伏電池路經之戰激戰正酣），當“對局”落下帷幕后，想來各家公司會把更多的眼光投入在新型電池中，促進有關研究、產業化進程加快。