理大研究推动太阳能电池技术商业化 展望提高能量转换效率达四成

第三代太阳能电池进展显着，香港理工大学（理大）的工程学科研团队在「钙钛矿/晶矽叠层」电池领域取得突破性进展，聚焦提升效率丶增强稳定性与规模化制造等瓶颈，作出全面分析和建议，展望把这种新型太阳能电池的能量转换效率，由现时最高约34%提升至约40%。团队期望透过「产学研」协力，加速钙钛矿/晶矽叠层电池商业化，同时配合国家「碳达峰丶碳中和」战略目标，以可再生能源推动人工智能等创新科技发展。

研究团队由理大电机及电子工程学系能源转换技术讲座教授丶锺士元爵士可再生能源教授李刚教授和助理教授杨光教授等学者组成，深入分析了钙钛矿/晶矽叠层电池的技术挑战和未来发展前景。该研究题为《迈向高效丶具规模化与高稳定性的钙钛矿/晶矽叠层电池》，已发表於国际期刊《自然光子学》（Nature Photonics）。

科研团队攻克稳定性与制造瓶颈

李刚教授解释：「目前透过实验室规模的设备，虽能显着提升钙钛矿/晶矽叠层太阳能电池效率，但科学界仍需进一步努力以提高其可靠性，包括减少从小面积器件到大面积组件的效率损失，亦需确保电池材料和制程符合产业标准。」

为此，杨光教授和团队提出数项需要克服的关键技术挑战。首先，钙钛矿材料在面对水分丶氧气丶紫外线和热波动等环境压力时，其固有的不稳定性仍有待解决。此外，将实验室规模的叠层器件转化为商业化组件，需要克服与均匀性丶缺陷控制和大规模制造相关的技术困难。虽然过往有研究为钙钛矿/晶矽叠层电池进行初步户外测试，但仍然缺乏针对其长期可靠性的认证数据。为更准确地评估电池实际寿命以至其商业潜力，研究建议依据国际电工委员会所制定的标准化测试程序，进行严谨的加速稳定性测试。

另一方面，虽然钙钛矿原材料的成本相对较低，但制造这类电池仍需使用稀有材料及重金属铅，因此在环境保护和监管等方面的问题不容忽视。研究建议探索可持续的替代材料，以及推行高效的回收或铅封存策略，才能实现这种新技术的商业应用。

倡产学研合作加速落地  推动降本增效

理大团队提倡产学研携手合作，采用跨学科方法，整合材料科学丶器件工程和经济模型等理论，推动这项有潜力的光伏技术。杨光教授表示：「研发高效可靠的钙钛矿/晶矽叠层电池，必先解决种种技术挑战，才能有效降低平准化电力成本。团队希望藉此研究促进技术从实验室研究转化为商业生产，并紧密配合国家『碳达峰丶碳中和』目标，透过高效可再生能源的稳定供应，为人工智能等高耗能产业提供绿色丶可靠的电力支撑，实现能源结构的低碳转型。」

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