香港高等研究院新聞

探讨可印刷太阳能电池的突破性發展

2021年3月8日

 

任广禹教授为香港高等研究院主持网上杰出讲座。

「發展再生能源,实践永续社会」是全球关注的环保议题。国际知名科学家,香港城市大学(城大) 李兆基讲座教授(材料科学)任广禹教授,于2021年3月3日为香港高等研究院(高等研究院)「杰出讲座系列:化学 」主持网上讲座,讲题是「可用于转变清洁能源和永续社会的可印刷太阳能电池」。吸引逾330人收看网上直播。

讲座上,城大化学及材料科学系讲座教授任广禹教授阐述如何令太阳能發电更有效、更环保,及在生产过程中减少能源消耗。任教授剖析太阳能發电、可充电电池与创新节能应用技术如何对应付气候变化,以实践能源可持续發展的目标。

太阳能是一种可靠的可再生能源,近年發展迅速。于众多的可印刷太阳能技术中,有机太阳能电池及钙钛矿太阳能电池备受关注,而且用途日渐广泛。唯其不稳定性和对环境的潜在影响仍有待解决。

因此,任教授带领其团队成功研發出崭新方法,将二维金属有机框架材料用于钙钛矿太阳能电池表层,能改善以上问题。任教授解释,生产钙钛矿太阳能电池需使用不同的材料层,而新研發的金属有机框架是最表层材料。实验证明应用在钙钛矿太阳能电池器件外层的金属有机框架材料可捕捉超过 80% 从降解了的钙钛矿中漏出的铅离子,并形成非水溶性複合物,可避免汙染土壤,对环境危害较小。此外,这种金属有机框架材料能保护钙钛矿免受湿气和氧气的影响,令钙钛矿太阳能电池运作稳定,提升可持续性及光电转换效率。

任教授表示这项技术可以在不影响效率的情况下,同时解决钙钛矿太阳能电池铅洩漏和不稳定性的缺点。加上钙钛矿电池製作并不複杂,容易大量生产以减低成本,这不但可实践价廉的太阳能光电的远景,一旦商业化,相信有助解决能源危机。

任教授总结,有机、可印刷及柔性的太阳能电池用途甚广,不但可应用在手提电话装置;甚至製造成太阳光电系统结合建筑设计的外牆材料。他希望将来製造这类钙钛矿太阳能电池就如印报纸般,可易于扩大生产规模,以促进高效钙钛矿太阳能电池于洁淨能源的大规模应用。

任教授专注跨学科研究,范畴涵盖应用于光子学、能源、感应器及纳米医学等领域的功能材料和器件。他于学术领域成就卓越,他与其他学者合着了950多篇学术论文,着作获引用超过68,000次,其H指数达131,同时是63项专利及發明的共同發明人。他在2014到2020年都获得汤姆森-路透评为「高度被引用研究员」,亦于2015及2016年获评为「全球最具影响力的科学头脑」。

作为研發钙钛矿太阳能电池的先驱,任教授亦获选为欧洲科学院外籍院士和华盛顿州立科学院院士。同时是美国科学促进会、美国材料研究学会、美国化学学会、高分子材料分会、美国光学学会及国际光电工程学会等科学学会院士。

是次讲座由光华教育基金会提供部分贊助。

  (右) 高等研究院执行院长及城大材料科学及工程学系讲座教授黄志青教授向 (左) 任教授致送纪念品。 (左) 任教授及 (右) 城大副校长(研究及科技)兼杨建文讲座教授席(生物医学)杨梦甦教授。  

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