【香港商報網訊】由香港城市大學科學家領導的一項開創性研究，研發出迄今效能最高的全無機倒置鈣鈦礦太陽能電池。這項新發明有助以具成本效益的方法，應對全球能源問題。鈣鈦礦太陽能電池以金屬鹵化物鈣鈦礦材料製成，具有高效能、低生產成本的優點，在再生能源科技領域方面極具發展潛力。
城大研究團隊部分成員，右起：任廣禹教授、王晶和朱宗龍博士，一同研發出迄今效能最高的太陽能電池。
效能穩定性大幅提升
城大的研究團隊花了1年時間研發的全無機倒置鈣鈦礦太陽能電池，最高效率紀錄為16.1%，認證效率則為15.6%。該電池的高效能水平，大有潛力增加其穩定性及實用價值。這項研究成果已於國際著名科學期刊《自然通訊》發表，題為「路易斯鹼抑制非輻射複合高效率全無機鈣鈦礦太陽能電池」。
鈣鈦礦太陽能電池自10年前推出以來一直大有改進，其中混合有機與無機材料製成的太陽能電池，效能從2009年的3.8%提升至2019年的25.2%。不過，上述混合材料製成的電池有本質上的缺陷：在高溫下表現不穩定，且容易受濕度影響。
城大研究團隊選擇開發全無機鈣鈦礦太陽能電池，因其對熱和光的穩定性較高;而為應對其效能稍低的情況，團隊成功研發提升其效能的新技術。這項新技術包含一種名為「鈍化」的程序，是在製作薄膜時加入一種有機功能材料，以消除無機鈣鈦礦薄膜上的表面缺陷，從而提升效能及穩定性。
未來可像印刷般大量生產
城大學務副校長兼化學及材料科學講座教授任廣禹說：「我們的研究顯示全無機倒置鈣鈦礦太陽能電池的效能可達到16.1%，但我們認為仍可以進一步提升。未來如採用高效能的卷對卷製作技術，可製備半透明的柔性光伏器件。未來的鈣鈦礦太陽能電池板就有可能代替現有玻璃用於智能窗戶;更可以像印刷報紙般大量生產。」
此外，全無機倒置鈣鈦礦太陽能電池也適合製成疊層式電池，可對太陽的不同光譜作出反應，有可能大幅提升能源轉換的效能。任教授解釋說：「如果只用一種材料製作太陽能系統，就只能吸收有限的太陽光譜作能源轉換。通過改進太陽能電池的材料和界面以吸收更多光譜，鈣鈦礦太陽能電池未來的能源轉換效能預計可提升至高於30%。」
