城大研新技術改善新太陽能電池穩定性 增發電效率至25%

20220423
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城大研發出新技術,將「反式鈣鈦礦太陽能電池」的效率大幅提升至25%。
香港城市大學聯合領導的國際團隊研發出新技術,利用有機金屬化合物做介面材料,將「反式鈣鈦礦太陽能電池」的效率大幅提升至25%,並通過國際電工委員會的穩定測試,相信有助促進「鈣鈦礦太陽能電池」商業化。研究成果已於國際著名期刊《科學》上發表。
「鈣鈦礦太陽能電池」成本低、可低溫生產、重量較輕及靈活;而且可印製於膠片上成為柔性太陽能電池,又可覆蓋於玻璃窗上吸收陽光,有潛力取代傳統的「矽太陽能電池」。但鈣鈦礦材料含有化學反應成分,在高溫及潮濕的環境下容易變得不穩定及品質下降,以致影響其使用壽命。城大化學系助理教授朱宗龍表示,有機金屬化合物「二茂鐵」能夠減少鈣鈦礦表面的反應,提升「鈣鈦礦太陽能電池」的效率及穩定性。「鈣鈦礦太陽能電池」由多層材料組成,當中的鈣鈦礦層用作收集陽光,而二茂鐵分子則可將鈣鈦礦活性層的電子加快傳送至電子轉換層的電極,因此可提升光電轉換的效率。
該款新式太陽能電池在連續受到光照逾1,500小時仍能運作,並保持98%以上的原有效率;而且電池在攝氏85度及濕度85%的高溫及潮濕環境下表現仍非常穩定,達到光伏器件商業化標準。相關研究獲城大、創新及科技基金、研究資助局的傑出青年學者計劃及優配研究金,以及廣東省自然科學基金支持。