颜河(中)及其科研团队成员(左起):蒋奎,李正珂,胡华伟,刘宇航,赵靖波及林浩然。
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,仍未能足以将技术应用于工业用途。
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,将拓阔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。