理大电机及电子工程学系能源转换技术讲座教授、钟士元爵士可再生能源教授李刚教授联同研究员俞江升博士，成功开发一项创新评估参数，可用以量度不同光活性材料在半透明太阳能电池中的应用潜力，筛选出最佳材料组合，推动研发高效半透明太阳能电池，并为其用于智能窗户及可持续建筑奠定基础。
ST-OPV拥有选择性吸收阳光、生产成本低及环保等特性，在建筑光伏一体化领域中展现出巨大发展空间。为了彻底释发ST-OPV的应用潜力，科学界正尝试结合不同光活性材料及利用先进器件工程技术，不断提升ST-OPV的能量转换率及稳定性等，同时让电池的颜色更加自然，不会对建筑物的外观构成影响。
团队利用他们建立的FoMLUE参数筛选了一系列经典光活性材料，通过分析材料的归一化吸亮度，评估其平均可见光透射率、隙和电流密度等关键参数。研究人员发现以FoMLUE值最优异的三元材料组合制成的半透明太阳能电池，较同类型产品具备更佳的隔热性能及运行稳定性，光能利用效率更高达6.05%，刷新半透明太阳能电池的效率纪录。
此外，研究亦揭示了地理因素对半透明太阳能电池性能表现的影响。为了探究半透明太阳能电池太阳能窗户的发电和节能效益，研究团队建构了一个瞬态模型，仿真电池的功率输出，从而分析其对建筑空间冷暖负荷的影响。该模型应用于中国371个城市，结果显示逾九成的城市实现了年度负荷的正向减排。地理分析更指出，夏季炎热、冬季温暖的地区最适合安装半透明太阳能电池玻璃窗户，其在该些地区达到的年总节能量可高达1.43 GJ m⁻²。
他们题为「Semitransparent organic photovoltaics with wide geographical adaptability as sustainable smart windows」（半透明有机光伏电池实现具广泛地理适应性的可持续智能窗户）的研究成果已于期刊《Nature Communications》内发表。
展望未来，研究团队会致力就提升半透明太阳能电池的长期稳定性提出创新方案，并推动其向大面积太阳能组件发展，实现半透明太阳能电池的商业化应用。
李教授现为潘乐陶慈善基金智慧能源研究院副院长、光子技术研究院管理委员会成员，以及智能可穿戴系统研究院和可持续城市发展研究院成员。
研究全文: https://www.nature.com/articles/s41467-025-62546-8 ( 只有英文）
网上报导：
Tech Xplore - https://polyu.me/3IXUcH1（只有英文）
Mirage - https://polyu.me/3WiQSsY（(只有英文）
大公报 - https://polyu.me/3L46BJY
巴士的报 - https://polyu.me/3WNvlZA
Eurek Alert - https://polyu.me/4oy1Tm9（只有英文）
紫荆杂志社 - https://polyu.me/47Cz16B
Unwire.hk - https://polyu.me/3WksS8Y
科学网 - https://polyu.me/4o6YyLa
| 研究部门 | 潘乐陶慈善基金智慧能源研究院 | 光子技术研究院 | 智能可穿戴系统研究院 | 可持续城市发展研究院 |
|---|
你可能也感兴趣
