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理大研有機太陽能電池 功率轉換效率創紀錄

By on May 29, 2023

把太陽能轉化為電能是實現可持續發展環境的重要解決方案。香港理工大學的科研團隊近日在有機太陽能電池(OSC)取得突破,首次在二元OSC(即光活化層中只有供體及受體)的條件下,成功提高功率轉換效率至19.31%,創下紀錄新高;研究成果已於科學期刊《自然通訊》發表。

功率轉換效率是衡量光伏或太陽能電池板性能的重要指標,用來測量太陽輻射產生的能量。作為太陽能器件,OSC的最大優勢是成本效益高,惟其轉能效率較低,無法廣泛應用。由理大電子及資訊工程學系能源轉換技術講座教授、鍾士元爵士可再生能源教授李剛帶領的團隊, 開發了全新的OSC形貌調控技術,採用「1,3,5-三氯苯」, 作為有機光伏體異質結「结晶調節劑」,從而提高OSC的效率及穩定性。

由李剛帶領的研究團隊,成功把有機太陽能電池的功率轉換效率,提高至19.31%。(理大提供圖片)

性能穩定 可定制顏色

研究顯示,结晶調節劑可達成新穎、非單調的中間態調控策略,以控制體異質結的OSC形貌。有別於傳統使用溶劑添加劑時,所致的薄膜分子過度聚集,非單調中間態調控策略,有助形成更有序的分子堆疊及合適的分子聚集。團隊透過減少非輻射複合的損失令效率明顯提升,特別是非輻射複合過程會降低光的生成效率及增加熱能損失。

李剛指出,研究成果將在OSC領域持續發展,拓展各種實際應用,例如可穿戴電子產品,以至光伏建築一體化等。除了性能更穩定,亦兼具靈活、透明、可延伸、輕巧及可定制顏色等獨特優點,應用前景較傳統太陽能電池廣泛。

把太陽能轉化為電能是實現可持續發展環境的重要解決方案。(法新社資料圖片)

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