城大研發新型動態鈍化劑 提升鈣鈦礦太陽能電池高溫潮濕下穩定性

撰文:盧嘉傑
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鈣鈦礦太陽能電池在轉化太陽能為電能方面有極佳表現,但這類電池在長期運行的穩定性方面仍存在改善空間。城市大學團隊成功研發新型動態鈍化劑,有助提升鈣鈦礦太陽能電池運行的穩定性和效率。研發成果最近在知名學術期刊《自然》發表,題為「用於鈣鈦礦太陽能電池的水和熱激活的動態鈍化劑」。

城大工學院副院長兼系統工程學系教授馮憲平教授(左二)及其團隊研發出嶄新的動態鈍化劑,大幅度提升鈣鈦礦太陽能電池的效能和耐用程度。(城市大學提供圖片)

由於現時鈣鈦礦太陽能電池存在不穩定性,專家研發出各種解決方案,提升其效率和穩定性,惟仍未解決電池在長期運行且暴露於雨水及高溫下而新產生的缺陷。

新鈍化劑提升太陽能電池效能 可穩定運行逾千小時

城大工學院副院長兼系統工程學系教授馮憲平領導的團隊設計並合成了一種新型的「動態」鈍化劑,實驗結果顯示,該鈍化劑能大幅度提升鈣鈦礦太陽能電池的效能和耐用程度,使光電轉換率提升逾25%以上,而在高溫潮濕情況下,電池亦能維持穩定運行逾1,000小時。目前研究團隊正與業界夥伴合作,將有關技術用作解決鈣鈦礦太陽能電池面板模組於生產及運行時出現的離子遷移及缺陷的問題,促進於商業上的應用。

仿如生物再生及自行修復 未來可擴展至其他電子器件

馮憲平表示,鈦礦太陽能電池的運行未能如生物般再生及自行修復缺陷,因此電池效能在數月後便會下降。現時成功開發一種動態修復機制,能如植物及其他生物般實時修復新產生的缺陷。這技術除了適用於鈣鈦礦,還能擴展至其他的電子器件。

論文第一作者兼團隊副研究員王瑋婷補充道,於鈣鈦礦材料的表面加上動態鈍化劑,可加強鈣鈦礦抵抗熱和濕等環境因素,因此可提升電池在高溫潮濕環境下的長期穩定性。