 放大圖片
嚴鋒（左）及其博士生尤朋（右）研發了高效能、低成本的「石墨烯鈣鈦礦半透明太陽能電池」。 歐陽文倩 攝
香港文匯報訊（記者 歐陽文倩）人類一直在尋找可再生的潔淨能源，太陽能是其中的一項選擇，但其應用和轉化上卻有不少限制。理工大學應用物理系副教授嚴鋒及其研究團隊，透過運用石墨烯高透過率、高導電性能及耐用等特質，製作出「石墨烯鈣鈦礦半透明太陽能電池」，大大加強第三代太陽能電池的性能，能量轉換效率（PCEs）平均可高達12%，較傳統半透明太陽能電池的7%大幅提升。嚴鋒表示，有關發明產生的每瓦電成本少於0.5元，遠低於太陽能硅電池價錢逾五成，相信有利日後廣泛使用。
太陽能電池是近年科學界的熱門議題之一，由第一代又厚又笨重的晶體硅太陽能電池，至第二代只能一面吸光的薄膜太陽能電池，發展至現在第三代導入有機物和納米科技去製作的太陽能電池，但如何進一步提升效能，一直是科學界的研究瓶頸。
嚴鋒團隊成果刊著名期刊
嚴鋒及其團隊所研究的就是屬於第三代的鈣鈦礦太陽能電池。有見現有的半透明太陽能電池之能量轉換效率通常低於7%，其研究團隊就想到是否能把高透過率、高導電性能、耐用且成本低的石墨烯應用在研究之上。
結果，研究團隊就首創以鈣鈦礦材料做吸光層，並以塗層（coating）方式，把石墨烯用來做上層電極，讓電池達到半透明效果，並可兩面吸光。研究團隊再進行了一系列「優化措施」，包括選取合適的黏合劑把不同物料層貼好、優化每層物料厚度，及使用多層石墨烯以減低電阻。
最終團隊所製出的「石墨烯鈣鈦礦半透明太陽能電池」，其能量轉換效率平均可高達12%，較之前的7%大大提升。有關研究已於材料科學的著名期刊《Advanced Materials（先進材料）》刊登。
半透明特質 可作窗戶外牆屋頂
嚴鋒研發的電池厚度小於1微米，而且具半透明的特質，可以融合到建築之上，以作為大廈的窗戶、外牆、天窗和屋頂等。嚴鋒表示，理論上有關電池可支持整棟大廈的用電，「不過這也和用電情況有關，難以一概而論。」此外，有關電池的製作物料都不貴，相信在大量生產下，電池產生的每瓦電成本少於0.5元，遠低於太陽能硅電池價錢逾五成，而且石墨烯具柔軟性質，「半透明鈣鈦礦太陽能電池，可採用印刷或捲對捲的方法而進行大量生產。」
不過，有關電池仍有進步空間，例如電池的壽命現時為1年至2年、其效率及穩定程度仍有待提升，嚴鋒希望可進一步研究以改善問題。與此同時，他亦會向政府申請資助，希望可以將研究轉化，盡快用於社會之上。
|
放大圖片
