量子效率就是光子变成电子和空穴的比率，不是每个光子都能完全转化。就像你用灯泡照东西，有些光被玻璃挡住，有些被空气散射，实际照到的光比原来少。所以量子效率小于1，是因为材料内部存在各种能量损失途径。

为什么必须小于1呢？首先光子被吸收时，能量可能不足以激发电子-空穴对，比如红光的光子能量比蓝光低，在硅材料里红光可能直接被反射走。其次即使被吸收了，材料内部会有缺陷态，导致电子和空穴复合成光子重新辐射出去，这就叫非辐射复合。比如单晶硅的量子效率在可见光波段只有0.5-0.7，而多晶硅更低至0.3-0.4。实验数据显示，钙钛矿太阳能电池的量子效率在实验室达到33%左右，但量产时因为材料不均匀，实际只有20%多。更关键的是，当光子能量超过材料带隙时，多余能量会以热能形式散失，比如硅带隙是1.1eV，蓝光光子能量2.3eV，多出的1.2eV就会变成热量。这种能量损失是量子效率无法达到100%的根本原因。