第三代太阳能电池技术正迅速推进。香港理工大学(PolyU)的工程研究团队在「钙??矿/矽串叠型太阳能电池」(TSCs)领域取得突破,专注於解决效率、稳定性与规模化生产的挑战。该团队提出了策略性建议,目标是将这类新型电池的能源转换效率从目前最高的约34%提升至40%左右。
此项研究由香港理大能源转换技术讲座教授李刚与电子及资讯工程学系助理教授杨光等顶尖学者共同主导。他们对TSCs的挑战与未来前景进行了关键评论,该论文已发表於顶尖期刊《自然光电》(Nature Photonics),为技术发展提供了重要蓝图。
李刚教授指出,尽管实验室元件效率惊人,但在扩展至大面积模组时仍面临效率损失与可靠性问题。杨光教授亦补充,钙??矿材料本身在湿气、氧气和热波动下的不稳定性,以及大面积制造的均匀性与缺陷控制,是商业化前必须克服的技术障碍。
研究团队同时强调,目前缺乏长期可靠性的认证数据。他们建议必须依据国际电工委员会(IEC)的标准化程序进行严格测试。此外,多数电池设计中使用的重金属铅和稀有元素也带来了环境法规疑虑,亟需开发可持续的替代材料或高效回收策略。
为此,香港理大团队倡议透过产学研合作,整合材料科学、元件工程与经济模型,共同推进技术。他们希??藉此加速TSCs的商业化进程,配合国家的「双碳」战略,并为人工智慧(AI)等高耗能产业提供绿色可靠的电力支持,助力能源结构的低碳转型。