应用前景广阔 钙钛矿基LED发光效率创纪录 带动概念股上涨

摘要

据英国剑桥大学官网近日报道，该校科学家将钙钛矿层整合进发光二极管（LED）内，得到的产品内部发光效率接近创纪录的 100%，可与最好的有机 LED（OLED）相媲美，未来有望应用于显示、照明、通信及下一代太阳能电池。

拓日新能 (002218) 2017 年年报点评

业绩符合预期，电站及 EPC 业务快速增长

组件销售稳定增长，全产业链布局

2017 年公司实现组件销售 8.46 亿元，同比增长 25.80%。公司目前拥有6 个生产基地，在光伏全产业链进行布局，同时还搭建了光伏玻璃和支架的原材料结构，完成了产业链的协同和互相补充，带来良好的成本控制和抗风险能力，有助于公司业绩长期稳定的增长。

EPC 收入大幅增长，成本优势显着

公司 2017 年实现工程收入 2.32 亿元，同比大幅增长 548.95%。公司在电站 EPC 领域拥有一体化优势，能够为客户提供组件、设计、安装以及后续运维的一体化服务，拥有强大的成本竞争力。公司在西北地区拥有产业资源优势，在产业落户地区就近承揽地面电站和扶贫电站 EPC 工程，2017 年累计对外承接电站并完成并网的 EPC 项目约 61MW，预计未来将继续保持良好的增长态势。

自有电站持续开发，将成业绩支撑

2017 年公司实现电费收入 2.49 亿元，同比增长 22.44%，毛利率维持在 62.76% 的较高水平。截至 2017 年，公司自持及参股的已并网电站近 400MW，其中自持电站项目 326MW。公司在地面电站领域持续拓展，同时在分布式和光伏扶贫项目方面也在不断推进，2018 年初公司在建地面电站规模超过 140MW，全年有望实现 100-200MW 的新增并网规模。公司未来规划运营电站规模不低于 1GW，电站运营将成为公司业绩最重要的保障。

盈利预测

预计公司 2018-2020 年的 EPS 分别为 0.18、0.23 和 0.29 元，维持增持评级。

风险提示

• 电站及 EPC 业务开拓不及预期
• 光伏装机量不及预期

相关概念股

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创造两项发光效率纪录，浙大科学家有望改变OLED技术格局｜专访

狄大卫，浙江大学光电科学与工程学院研究员、博士生导师，澳大利亚新南威尔士大学工程学博士、剑桥大学卡文迪许实验室物理学博士。 2019年，他凭借在有机发光二极管(OLED)和钙钛矿材料发光二极管领域的突破性研究，入选当年《麻省理工科技评论》全球“35 岁以下科技创新 35 人”。 他的科研态度，犹如玩游戏一般，不只是为了通关，更是为了追求完美。 从剑桥和牛津两所顶尖学府的博士经历，到在 OLED 领域的深入探索，狄大卫对科研的热情始终未减。 在基础科研中发现乐趣，甚至比游戏更令人着迷，因为科研的自由度更高，结果充满不确定性。 在研究量子点硅太阳能电池时，狄大卫意识到效率提升的挑战，这使他反思学术能力和研究方向。 偶然间，通过在电池两端加电压，他发现电池发出红色的光，这一实验促使他发表论文，报道了基于纳米硅 / 晶体硅的发光二极管，开拓了新的研究方向。 随后，狄大卫前往全球顶级 OLED 研究机构之一——剑桥大学卡文迪许实验室，专注于 OLED 技术。 OLED 屏幕因其色彩丰富、轻薄和可折叠特性而备受欢迎。 狄大卫致力于提高 OLED 的发光效率和稳定性，同时降低成本。 在研究中，狄大卫发现了名为 CMA 的特殊分子，其发光效率接近 100%，且存在独特能量分布，这为提高 OLED 发光效率提供了新途径。 通过优化分子设计和金属元素的使用，狄大卫实现了 27.5% 的外量子效率，达到了真空蒸镀法制作的高效率 OLED 的同等水平。 接下来，狄大卫将目光转向钙钛矿 LED，这一新型发光技术，也是从其导师的课题组发展而来。 通过与赵保丹合作，他们迅速将外量子效率提高到 20%以上。 狄大卫认为，导师对科研的指导和建议，是基于对他的能力的信任与对 OLED 研究成果的认可。 狄大卫的科研之旅不仅限于基础研究，他也在考虑如何将科研成果转化为产业应用。 他认识到，基础研究与产业化的平衡对科研人员至关重要。 虽然产业应用可能带来挑战，但也能为科研提供资源和正反馈。 狄大卫回国后，成为老师并组建了自己的课题组，开始关注钙钛矿 LED 的研究。 他认为，对于科研新手，应从熟悉课题入手，逐步建立自信，避免一开始就面对过于复杂的稳定性研究。 他鼓励学生进行创新尝试，如光子回收等方法，以进一步提高发光效率。 尽管 OLED 产业的核心技术存在专利垄断问题，但狄大卫认为，中国 OLED 产业的快速发展为技术创新提供了机遇。 钙钛矿 LED 的研究充满挑战，但狄大卫坚信，通过产业化的研究思路，可以解决稳定性问题，实现技术的商业化。 尽管钙钛矿 LED 的工作寿命尚需提高，狄大卫仍对其持乐观态度。 他相信，钙钛矿 LED 的潜力巨大，通过不断的研究与创新，钙钛矿 LED 的稳定性将得到显著提升，为 LED 技术的发展开辟新天地。

​吉大《JMCC》可控可逆相变！用于白光LED的全无机钙钛矿

基于全无机钙钛矿之间可控和可逆的相变，以接近100％的产率获得稳定且高效的黄光CsCu2I3，该策略已首次有效成功用于制造高质量的电致发光白光发光二极管。 然而，迄今为止，只有少数基于钙钛矿的电致发光白光发光二极管（WLED）被报道。 因此， 基于钙钛矿的WLEDs是一个极具挑战性的任务 ，来自吉林大学等单位的研究人员针对这一现象进行了研究。 相关论文题目以“The Controllable and Reversible Phase Transformation between All-inorganic Perovskites for White Light Emitting Diodes”发表在 Journal of Materials Chemistry C 期刊上。

论文链接：

具有低毒性，高效率和低维电子结构的Cu基钙钛矿逐渐出现。 尤其是，那些具有大斯托克斯频移和宽带发射，这使其成为WLED的理想选择。 通常，制备钙钛矿WLED需要以下过程：i）精确控制不同发光材料的比例，或ii）复杂的多层结构。 然而，这些方法对于WLED的制造而言是复杂且不便的。 为了克服上述缺点，必须 探索 一种简单的策略来制造具有基于铜的钙钛矿作为单发射层的WLED。 实现混合的固态或薄膜态的不同发光的铜基钙钛矿将是一种有前途的策略。 众所周知。 此外，在CsI-CuI系统中进行相变可能是一种容易的策略，以基于所有基于无机Cu的钙钛矿实现具有不同发光发射的混合相，并将其应用于WLED。

本文报道了Cs3Cu2I5与CsCu2I3之间的可控和可逆相变。 该方法成功地合成了高效、稳定的全无机铜基钙钛矿CsCu2I3，并首次成功地用于电致发光WLEDs的制备。 实验证明，反应时间和溶剂极性可以控制Cs3Cu2I5与CsCu2I3的转化速率。 CuI在“CuI剥离”过程中的分解速率是由Cs3Cu2I5与CsCu2I3转化的主要原因。 “CsI/CuI剥离”是Cs3Cu2I5与CsCu2I3之间可控和可逆相变过程中的两种机制。 值得注意的是，黄色发光的CsCu2I3和蓝色发光的Cs3Cu2I5可以共存，并且它们在混合粉末或薄膜状态下的发光不相互影响，这有利于获得单一的发射层。 此外，高质量的WLEDs显示CIE坐标为（0.327，0.348），CRI为94。

本文对CuI基卤化物材料的相变进行了深入的 探索 ，有助于铜基钙钛矿的合成，也为无铅钙钛矿的应用提供了新的途径。 此外，还提出了一种可行的全钙钛矿基电致发光WLEDs的设计方案。

图1（a）CsCu2I3的XRD图案与CsCu2I3的标准XRD图案的比较。 （b）CsCu2I3的态密度图。 （c）Cs3Cu2I5和CsCu2I3的归一化PL谱。 λex=300 nm。 （d）研究了环境条件下CsCu2I3的PLQY随储存时间的变化。 （e）一小时乙醇处理产物的XRD图谱与Cs3Cu2I5和CsCu2I3的标准XRD图谱进行比较。 （f）一小时乙醇处理产物Cs3Cu2I5和CsCu2I3的归一化PL光谱。 λex=327 nm。 （g） 在紫外光照射（254 nm）下，通过时间控制获得Cs3Cu2I5和CsCu2I3不同发光混合物的图像。 （h）在紫外光（254 nm）下，通过溶剂极性控制获得了Cs3Cu2I5和CsCu2I3不同发光混合物的图像。

图2转换过程I-IV的示意图。

图3（a）与CsCu2I3的标准XRD图相比，P1的XRD图。 （b）P1和CsCu2I3的归一化PL光谱。 λex＝300nm。 通过分别观察DMSO中的CsCu2I3溶液和ACN中的CsCu2I3溶液获得的薄膜的XRD图（c）和归一化PL光谱（d）。 插图：在UV照明（254 nm）下的胶片图像。

图4 a）白色发光二极管（WLED）的示意结构。 （b） 3.6V下的电致发光（EL）光谱（c）CIE色度图（插图：白色器件照片）。 （d）电流密度电压亮度（J-V-L）特性。 （e）电流效率和功率效率作为亮度的函数。

（文：爱新觉罗星）

顶刊：稳定在MOF的钙钛矿纳米晶体，可以制出明亮稳定的LED

钙钛矿纳米晶体是发光二极管（LED）的特殊候选材料。 然而，它们在固体薄膜中不稳定，这破坏了它们作为LED的潜力。

在这里，美国洛斯阿拉莫斯实验室等单位的研究人员证明了 稳定在金属-有机框架（MOF）薄膜中的钙钛矿纳米晶体可以制造出明亮和稳定的LED 。 MOF薄膜中的钙钛矿纳米晶可以在连续的紫外光照射、热应力和电应力下保持光致发光和电致发光。 光学和X射线光谱显示，强发射源于局域载流子复合。 由钙钛矿型MOF纳米晶体制成的发光二极管的最大外量子效率超过15%，超过105 cdm 2的高亮度。 在LED工作过程中，通过MOF基质的保护，纳米晶体可以得到很好的保护，没有离子迁移或晶体合并，可以有50小时以上的稳定性能。 相关论文以题目为“Bright and stable light-emitting diodes made with perovskite nanocrystals stabilized in metal–organic frameworks”于2021年发表在Nature Photonics期刊上。

论文链接：

金属卤化物钙钛矿纳米晶体是新兴的光发射器，具有可调谐的光学带隙、改进的颜色纯度和高光致发光量子产率（PLQY）。 这些特性归因于纳米结构中的限制效应、电子-空穴对结合能和电荷局部化。 可使用溶液法制备薄膜，这使得钙钛矿纳米晶体成为发光二极管（LED）、激光器和辐射闪烁体中应用的诱人候选材料。 令人印象深刻的是，基于钙钛矿纳米晶的LED已经达到了创纪录的超过20%的外部量子效率（EQE）值。 尽管有这些优点，稳定钙钛矿纳米晶体仍然是一个挑战。 研究表明，在环境条件下，CsPbBr 3纳米晶可以合并到体相，使发射特性猝灭十倍。 也有人提出，在潮湿环境中，纳米晶体可以在恒定的紫外线（UV）照射下降解回其前驱体，这是用于显示器时的一个关键问题。

为了解决这些问题，人们进行了大量的努力来设计更坚固的配体，加入添加剂，并引入交联剂来保护纳米晶体免受周围环境的影响。 为了解决这些瓶颈问题，最近一些有趣的概念巧妙地使用了金属-有机框架（MOF）作为基质，其中含有钙钛矿纳米晶体。 此类系统表现出显著改善的材料稳定性，PLQY值超过50%。 MOF的多孔性和钙钛矿型纳米晶体的光电特性相结合，使得该材料在光电化学和催化方面具有很高的应用前景。 然而，这些研究大多集中在使用粉末，钙钛矿型MOF（PeMOF）结构从未被用作LED应用中的发射层。 这主要是因为在沉积高质量二极管所需的均匀薄膜方面存在挑战。 此外，为了实现有效的电荷注入，必须考虑通过加入大量绝缘组件在导电性方面进行权衡。 （文：爱新觉罗星）

图1 | PEM薄膜的形成和表征。

图2 | PEMA薄膜的TEM图像分析。

图3 | LeD器件性能特征的分析。

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