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2024-07-11 | 科技島

像報紙印刷大量生產的鈣鈦礦太陽能電池



像報紙印刷大量生產的鈣鈦礦太陽能電池


香港城市大學的科學家,開發出了高效且穩定的新型鈣鈦礦太陽能電池,其生產速度甚至可以跟報紙印刷相媲美,日產量可以達到驚人的1,000塊太陽能板。


編譯/高晟鈞




香港城市大學的科學家,開發出了高效且穩定的新型鈣鈦礦太陽能電池,其生產速度甚至可以跟報紙印刷相媲美,日產量可以達到驚人的1,000塊太陽能板。新型鈣鈦礦太陽能電池擁有柔性、半透明特性,可以製成吸光玻璃窗,在像是高層建築密度較高的城市(例如香港),實現「城市太陽能發電廠」的碳中和永續概念。





像報紙印刷大量生產的鈣鈦礦太陽能電池
即使在微弱的室內光線下,鈣鈦礦光電池也可以吸收能量。(圖 / 取自TechXplore)



寬帶隙鈣鈦礦




近幾年,由於輕盈、薄型、半透明的物理性質,加上高能源轉換效率,使得鈣鈦礦光伏技術受到前所未有的關注。鈣鈦礦太陽能電池具有光活性層帶隙能隙)可調性,可以透過不同元素組合來調整能隙。




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然而,寬能隙鈣鈦礦的運作穩定性一直是科學家面臨的挑戰。對此,香港研究團隊設計了一系列有機氧化還原介體,利用氧化還原與化學合成的方法,從根本上解決了難題,保證了寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池的穩定性。




穩定的鈣鈦礦




香港研究團隊所開發的鈣鈦礦「有機串聯太陽能電池」,在45OC下連續運作500小時後,仍然保留了90%以上的初始功率轉換效率(PCE)。該新型鈣鈦礦太陽能電池達到了創紀錄的25.22%效率(認證為 24.27%),即使在潮濕空氣(相對濕度 70-80%)中也表現出良好的運作穩定性。




由於鈣鈦礦太陽能電池即使在微弱的室內光線下也可以吸收能量,還能應用於各種不同型狀,擁有良好的應用多樣性,可以被整合至不同環境,從一扇窗戶到一棟建築甚至是一整座農場。研究團隊預計將在一年半內,在香港建立一條年產25兆瓦的相關產線,並向投資者推出測試用的產品。




資料來源:TechXplore



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