攻克鈣鈦礦太陽能電池難關 嶺大新招增高溫運行穩定性

香港文匯報訊（記者 高鈺）高效率、低製造成本的鈣鈦礦太陽能電池（perovskite solar cells）被視為革命性光伏技術，可進一步降低發電成本，推動綠色可再生能源產業的發展與減碳目標。

針對電池穩定性與大規模應用推廣的挑戰，嶺南大學聯同香港城市大學、中國科學院深圳先進技術研究院及吉林大學團隊，開發出一種「自組裝單分子層（SAM）穩定策略」，可大幅提升高效鈣鈦礦太陽能電池的高溫運行穩定性，進而提升鈣鈦礦光伏的商業可行性。有關論文已獲選於國際頂級期刊《自然》發表。

是次研究由嶺大跨學科學院助理教授吳聖釩（圖）擔任共同通訊作者，團隊通過設計「可交聯的自組裝分子」（JJ24），可與既有的SAM分子共組裝，經過160℃短時加熱後，分子間形成穩定共價鍵，此策略能顯著提升SAM分子構象穩定性，避免引發鈣鈦礦降解，同時可增強電荷提取和減少能量損失，改善SAM致密度以提升器件重現性與可擴展性。

連續運行1000小時無效率衰減

基於上述方法製備的反式鈣鈦礦太陽能電池，實現了26.98%的能量轉換效率；而在穩定性測試中亦做到連續運行1,000小時無效率衰減，在-40℃至85℃重複冷熱循環700次後，初始效率亦能保持超過98%。

吳聖釩解釋，此次研究的突破，在於同時實現了近27%能量轉換效率，及在85℃高溫條件下，長時間連續運行無效率衰減的鈣鈦礦太陽能電池，「我們的實驗結果表明，該策略適用於各種主流SAM分子，因而具有良好普適性，並在放大太陽能電池面積過程中，展示出良好的可擴展性，有望在未來三至五年內推動大面積鈣鈦礦太陽能模組的實際部署與應用。」

嶺大指出，該項科研工作為跨學科學院首次以通訊作者身份於《自然》發表，展現學院及大學於新能源領域的研究實力，為推動新一代光伏技術的產業化和大規模應用奠定了重要基礎。