香港理工大學工程研究團隊在鈣鈦礦硅串聯太陽能電池領域取得科研進展，針對該光伏技術面臨的效率提升、穩定性增強與規模化應用等挑戰提出解決方案。這項研究為新一代太陽能電池技術的發展提供了方向。香港理工大學電機及電子工程系能源轉換技術講座教授兼鐘思遠爵士可再生能源特聘教授李剛教授(左)和助理教授楊光教授(右)對鈣鈦礦/硅型過渡金屬太陽能電池(TSC)面臨的挑戰和未來前景進行了深入探討。
研究團隊對鈣鈦礦硅串聯太陽能電池性能進行了系統分析，提出將能量轉換效率從當前34%的水平提升至40%的技術路徑。該團隊由電機及電子工程系李剛教授和助理教授楊光教授帶領，其研究成果已發表于《自然·光子學》期刊，題為“邁向高效、可擴展和穩定的鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池”。
楊光教授指出：“雖然實驗室規模的器件在效率方面取得了顯著進步，但仍需進一步努力提高其可靠性，包括最大限度地減少從小面積器件到大面積模塊的效率損失。此外，還應特別關注確保材料和方法的可制造性符合行業標準。”目前鈣鈦礦硅串聯太陽能電池面臨的主要挑戰包括材料環境穩定性不足以及大規模制造工藝尚不成熟。
為解決鈣鈦礦硅串聯太陽能電池的穩定性問題，研究團隊建議按照國際電工委員會標準進行加速老化測試，以獲取更可靠的壽命評估數據。同時，針對電池中使用的稀有元素和鉛材料，團隊呼吁開發可持續替代方案和完善的回收體系，為未來商業化掃除障礙。
該研究倡導通過產學研合作推動鈣鈦礦硅串聯太陽能電池技術從實驗室走向市場。李剛教授表示：“研究團隊希望這項研究能夠促進該技術從實驗室研究向商業化生產的轉化，同時與國家碳中和戰略規劃緊密契合。通過提供穩定高效的可再生能源，我們旨在為人工智能等高能耗行業提供綠色可靠的電力支持，從而助力實現能源結構的低碳轉型。”
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