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香港城市大学(城大)科学家不断在光伏能源寻求突破,开发出高效率、可印刷、稳定的钙钛矿太阳能电池,以实现碳中和目标,推动可持续发展新型钙钛矿太阳能电池可批量生产,速度媲美印刷报纸,每日产量可高达1,000块太阳能板;因其柔软、可半透明的特性,更可制成光伏玻璃窗有效利用光能,在香港及深圳等高楼林立的城市实现。

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「市区太阳能发电厂」,即产即用研究团队由李兆基讲座教授(材料科学)任广禹教授领导,成果刊于《自然能源》期刊,为改善钙钛矿太阳能电池的寿命及稳定性提出创新策略,确保叠层电池在运行500小时后,仍能保留其初始的光电转换效率逾90%。

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左起:Francis Lin博士、任教授及吴博士宽能隙钙钛矿太阳能电池的运行稳定性困扰科学家已逾十年大部分研究旨在阻止离子迁移过程的发生,而城大研究团队则为了解决根本问题,决定从材料着手团队设计了一系列氧化还原介体,作为添加剂掺入钙钛矿中,持续还原碘和氧化金属铅,抑制钙钛矿太阳能电池中的卤化物偏析,从而提高电池的长期运行稳定性和光电压。

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钙钛矿光伏即使在室内弱光下,仍能吸收能量透过集成半透明钙钛矿太阳能电池与有机太阳能电池,封装的叠层电池在太阳光照(地球表面的标准光谱、无紫外线滤光片)及45摄氏度下连续运行500小时,仍能保留92%的初始光电转换效率,实现了高达25.22%(认证为24.27%)的光电转换效率,刷新世界纪录。

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装置在潮湿空气(相对湿度70%至80%)中运作,亦表现出高稳定性研究团队内另一位主要成员、论文第一作者吴圣钒博士说:「我们是第一个提出以氧化还原、分子设计的方法,从本质上解决卤素相分离的团队,有效提升钙钛矿太阳能电池的稳定性。

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」他指城大在培育博士生时,着重培养批判性思维,要求学生掌握领域中最前沿的研究成果,了解当下面临的最大挑战,以解决最深层次的问题,令他获益良多任教授说:「我们致力透过学术研究创造社会价值,为香港以至大湾区在新兴能源市场的竞争奠定基础。

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」他与团队近日亦凭新一代可印刷式高效钙钛矿光伏模组,荣获创新科技署「产学研1+计划」首轮拨款,将透过由其学生Francis Lin博士管理的初创企业汇科光能有限公司,将研究成果转化为实际应用钙钛矿光伏即使在室内弱光下,仍能吸收能量,兼具机械柔性,可集成应用于不同场景,大至建筑物及农场,小至物联网的各种元件。

9.太阳能管安装与拆卸的方法

团队并已计划在一年半后,在香港搭建年产量25兆瓦的中试线(即商业化前的生产线),并推出产品予业界配对投资者试验应用

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10.太阳能板多少钱一平方米

来源:香港城市大学官网通讯:洪宝莹

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