香港科技大学研究太阳能电池取得新突破

2014-11-19 15:20:28 来源： 浏览次数：0

【编者按】太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。第一代太阳能电池发展最长久技术也最成熟。可分为，单晶硅(Monocrystalline Silicon)、多晶硅(Polycrystalline Silicon)、非晶硅(Amorphous Silicon)。第二代薄膜太阳能电池以薄膜制程来制造电池。种类可分为碲化镉(Cadmium Telluride CdTe)、铜铟硒化物(Copper Indium Selenide CIS)、铜铟镓硒化物(Copper Indium Gallium Selenide CIGS)、砷化镓(Gallium arsenide GaAs)。第三代电池与前代电池最大的不同是制程中导入有机物和纳米科技。种类有光化学太阳能电池、染料光敏化太阳能电池、高分子太阳能电池、纳米结晶太阳能电池。第四代则是针对电池吸收光的薄膜做出多层结构。​
 
　　据香港《大公报》报道，能源危机为全球关注，香港科技大学化学系颜河教授的研究团队，研发出三种新的高分子材料以及超过十种高分子富勒烯材料组合，能够实现高达10.8%的光电转化效率，是迄今最高效的单节高分子太阳能电池。他的下一个目标是，研发出促进高效、低成本太阳能电池的大型供电网。
 
　　高分子太阳能电池，由高分子给体和富勒烯受体的共混薄膜构成，可为智能手机及手提电脑等流动装置充电。高分子太阳能电池板，可透过类似报章印刷的技术大量生产，一分钟就可生产出一米长的太阳能电子板。
 
　　颜教授表示，过去20年，全球有500个组织在进行高分子太阳能技术，开发高分子太阳能电池材料的研究成功率通常较低，仅有几种高分子材料和一种富勒烯材料可达9%的光电转化效率。9%的光电转化效率，不能足以将技术应用于工业用途。其团队与美国北卡罗来纳州立大学的Harald Ade教授以及马伟博士合作，在《自然通讯》上发表了一篇论文，阐述随温度控制的高分子聚集效应是实现高效率太阳能电池的关键因素。
 
　　研究团队去年9月研发出第一个超过10%效率的材料组合之后，过去一年先后研发出两种高分子材料及多种不同的富勒烯材料，均能实现超过10%的能源转化效率。颜河希望这些新材料的设计方法和Ade教授的测试结果能促进其他科研人员对高分子─富勒烯材料的研发，从而提升太阳能电池效率，进一步降低成本，尽早实现高分子太阳能电池商业化。​
 
　　力拓太阳能电网发展​
 
　　颜河举例说，市面上已生产了采用高分子太阳能电子商品，可用于移动充电应用方面的就有太阳能手提包、太阳能投影笔等，欧洲有国家向非洲国家输出连太阳能充电池的手机套装，方便人们充电。新材料亦可应用于露营帐篷，只须要将高分子太阳能电子板贴在帐篷上就能取电，不用怕忘了带手电筒出门；太阳能电子板亦可应用于建筑物的门窗上，形成太阳能窗。太阳能电子板的颜色除了黑色，亦有蓝、红、绿色可选择，阿拉伯国家的客户则喜欢安装金色的门窗。长远来说，他希望发展新型受体材料，将拓宽制造有机太阳能电池材料的选择：促进高效、低成本太阳能电池的电网发展。

信息来源：中国新闻网　　编辑：苟丽丽