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全新結構、精簡工序、效率更佳的太陽能電池
城大研發
團
團隊開發出兩項創新技術。第一項是，將電池結構原有的空穴選擇層與鈣鈦礦層二合為一，精簡了生產程序。第二項則是，電子傳輸層改用耐熱性極佳的無機物質二氧化錫，代替富勒烯及浴銅靈等，大大提升器件運作時的穩定性。
（題圖）香港城市大學化學系朱宗龍博士（左）與高丹鵬博士
香港城市大學（城大）成功研發一種新的器件結構和製備方案，可大幅提升鈣鈦礦太陽能電池的穩定性和效率，並簡化生產工序，降低成本。這項研究已於期刊《科學》發表，題為「利用原子層沉積氧化錫達至鈣鈦礦太陽能電池的長期穩定性」。
團隊開發出兩項創新技術。第一項是，將電池結構原有的空穴選擇層與鈣鈦礦層二合為一，精簡了生產程序。第二項則是，電子傳輸層改用耐熱性極佳的無機物質二氧化錫，代替傳統的富勒烯（fullerene）及浴銅靈（BCP）等有機物質，從而大大提升器件運作時的穩定性，並減輕材料成本。
圖左：傳統器件結構；
圖右：城大的創新太陽能電池設計
器件樣品
經過上述改良的太陽能器件，能源轉換效率超越了 25%，且在嚴格測試狀態下連續運作 2000 小時後，仍能維持逾 95% 的效率。這一系列表現已超越了傳統鈣鈦礦太陽能電池，並符合業界所訂關於器件壽命的多個基準。
或在五年內全球應用
城大團隊表示，這項研究將有助加快發展可再生能源，對環球能源市場帶來深遠的影響。團隊下一步將專注研究如何將這種創新的結構應用於更大型的鈣鈦礦太陽能模組，並進一步提升效率和可擴展性。
城大團隊包括（左起）化學系博士生 Francesco Vanin、材料科學及工程學系博士後劉琪博士、化學系副教授朱宗龍博士、副研究員李博博士、材料科學及工程學系系主任曾曉成教授、博士後高丹鵬博士
城大化學系朱宗龍博士說：「這項技術使生產鈣鈦礦太陽能電池的過程變得更容易且成本更低，同時延長了電池的使用壽命。我們研發的技術有可能在五年內於太陽能發電系統上應用，在全球發揮重要作用。」
論文的共同作者、城大博士後高丹鵬博士說：「研究提出的器件結構，是現行鈣鈦礦太陽能電池中最簡單的設計，對於產業化具有極大的優勢。」
合作團隊
本研究計劃的合作團隊，包括美國國家可再生能源實驗室、英國倫敦帝國學院的研究者。
來源：香港城市大學
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全新結構、精簡工序、效率更佳的太陽能電池
