城大学者研发高效先进稳定太阳能电池批量生产如「印报纸」_

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「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%。

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。

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。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。」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。」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。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。