香港城市大學（CityUHK）正在研究一種新的製造技術，透過提高穩定性、可靠性、效率和可承受性，大幅提高鈣鈦礦太陽能電池商業化的前景。

發表於科學,研究意義重大，因為香港城市大學團隊建構的簡單設備結構可以促進未來的工業化生產並增強對商業化的信心鈣鈦礦太陽能電池。

化學系朱宗龍教授解釋說：「鈣鈦礦太陽能電池穩定性的提高和生產過程的簡化代表著在使太陽能更容易獲得和負擔得起方面向前邁出了重要一步。」他解釋說，礦物鈣鈦礦被廣泛用於有效地將陽光轉化為電能。

兩項創新

從廣義上講，香港城市大學團隊正在研究一種新型太陽能電池，它可以比現有的太陽能電池更有效地將陽光轉化為電能，並且使用壽命更長。

該團隊開發了兩項用於創建太陽能電池結構的創新技術。第一個創新是空穴選擇性材料和鈣鈦礦層的集成，這簡化了製造過程。

二是採用熱穩定性優異的無機電子傳輸層氧化錫取代富勒烯、BCP等傳統有機材料，大大增強了裝置的工作穩定性。

「這項研究報告的裝置結構代表了目前鈣鈦礦太陽能電池領域最簡化的架構，為產業化提供了顯著的優勢，」該論文的合著者、香港城市大學博士後高丹鵬博士說。

具體來說，高博士解釋說，該方案不需要傳統的有機轉移層，有效降低了製造過程中的材料成本，同時大大簡化了生產步驟。

具有成本效益且可持續

該研究產生了一些有希望的數據。根據朱教授介紹，團隊透過優化氧化錫層內的氧空位缺陷，實現了超過25%的功率轉換效率，同時在嚴格的測試條件下連續運行2000小時後仍保持95%以上的效率。

這種性能超越了傳統鈣鈦礦太陽能電池的穩定性，滿足多項產業壽命基準。研究結果為更可靠、更有效率的太陽能電池鋪平了道路，簡化了製造工藝，並使大規模生產太陽能電池更具成本效益。

材料科學研究人員，再生能源技術，太陽能電池製造公司可能對此感興趣研究因為它可以徹底改變生產和長期穩定性鈣鈦礦太陽能電池。此外，能源消費者和環保組織將看到更有​​效率、更耐用且更容易製造的太陽能電池的好處。

不僅如此，政策制定者還重點關注環境保護將會發現這項研究值得注意，因為它促進了再生能源的更廣泛應用，減少對化石燃料的依賴並保護環境和氣候。

擴大規模

香港城市大學團隊表示，太陽能電池研究的這項進展可能會對全球能源市場產生深遠影響，並有助於加速向再生能源的轉變，而下一階段的研究將專注於將這種創新結構應用於更大的鈣鈦礦太陽能模組，進一步旨在提高該技術的效率和可擴展性。

這項研究是與國家可再生能源實驗室和倫敦帝國學院的團隊合作進行的，強調了全球開發永續能源解決方案的努力。

朱教授補充說：“這項研究有可能在未來五年內在太陽能係統中得到應用，是實現全球更可持續、更環保的能源生產的關鍵一步。”

提供者：香港城市大學傳訊及機構研究室