香港高等研究院新聞

探討可印刷太陽能電池的突破性發展

2021年3月8日

 

任廣禹教授為香港高等研究院主持網上傑出講座。

「發展再生能源,實踐永續社會」是全球關注的環保議題。國際知名科學家,香港城市大學(城大) 李兆基講座教授(材料科學)任廣禹教授,於2021年3月3日為香港高等研究院(高等研究院)「傑出講座系列:化學 」主持網上講座,講題是「可用於轉變清潔能源和永續社會的可印刷太陽能電池」。吸引逾330人收看網上直播。

講座上,城大化學及材料科學系講座教授任廣禹教授闡述如何令太陽能發電更有效、更環保,及在生產過程中減少能源消耗。任教授剖析太陽能發電、可充電電池與創新節能應用技術如何對應付氣候變化,以實踐能源可持續發展的目標。

太陽能是一種可靠的可再生能源,近年發展迅速。於眾多的可印刷太陽能技術中,有機太陽能電池及鈣鈦礦太陽能電池備受關注,而且用途日漸廣泛。唯其不穩定性和對環境的潛在影響仍有待解決。

因此,任教授帶領其團隊成功研發出嶄新方法,將二維金屬有機框架材料用於鈣鈦礦太陽能電池表層,能改善以上問題。任教授解釋,生產鈣鈦礦太陽能電池需使用不同的材料層,而新研發的金屬有機框架是最表層材料。實驗證明應用在鈣鈦礦太陽能電池器件外層的金屬有機框架材料可捕捉超過 80% 從降解了的鈣鈦礦中漏出的鉛離子,並形成非水溶性複合物,可避免污染土壤,對環境危害較小。此外,這種金屬有機框架材料能保護鈣鈦礦免受濕氣和氧氣的影響,令鈣鈦礦太陽能電池運作穩定,提升可持續性及光電轉換效率。

任教授表示這項技術可以在不影響效率的情況下,同時解決鈣鈦礦太陽能電池鉛洩漏和不穩定性的缺點。加上鈣鈦礦電池製作並不複雜,容易大量生產以減低成本,這不但可實踐價廉的太陽能光電的遠景,一旦商業化,相信有助解決能源危機。

任教授總結,有機、可印刷及柔性的太陽能電池用途甚廣,不但可應用在手提電話裝置;甚至製造成太陽光電系統結合建築設計的外牆材料。他希望將來製造這類鈣鈦礦太陽能電池就如印報紙般,可易於擴大生產規模,以促進高效鈣鈦礦太陽能電池於潔淨能源的大規模應用。

任教授專注跨學科研究,範疇涵蓋應用於光子學、能源、感應器及納米醫學等領域的功能材料和器件。他於學術領域成就卓越,他與其他學者合著了950多篇學術論文,著作獲引用超過68,000次,其H指數達131,同時是63項專利及發明的共同發明人。他在2014到2020年都獲得湯姆森-路透評為「高度被引用研究員」,亦於2015及2016年獲評為「全球最具影響力的科學頭腦」。

作為研發鈣鈦礦太陽能電池的先驅,任教授亦獲選為歐洲科學院外籍院士和華盛頓州立科學院院士。同時是美國科學促進會、美國材料研究學會、美國化學學會、高分子材料分會、美國光學學會及國際光電工程學會等科學學會院士。

是次講座由光華教育基金會提供部分贊助。

  (右) 高等研究院執行院長及城大材料科學及工程學系講座教授黃志青教授向 (左) 任教授致送紀念品。 (左) 任教授及 (右) 城大副校長(研究及科技)兼楊建文講座教授席(生物醫學)楊夢甦教授。  

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