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二零一一年六月二日

中大「环保新思维」系列
中大研发世界级高效薄膜太阳能电池 促进再生能源发展



香港中文大学(中大)物理系萧旭东教授和李泉教授领导的研究团队,成功研发出低成本、高效率,且应用前景极佳的铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池。研究团队开发的电池的最高光电转换效率达17%,为大中华地区内同种电池之冠,达世界一级水平,是发展再生能源的一大突破。该电池纤薄易携、性能稳定、生产成本低且应用范围广,既适用于本港屋宇楼顶及建筑外墙发电,也可植入手袋及背包等个人物品即时为电子产品充电,亦可用作航天及军用电子设备电源。 

社会持续发展,人口增长,能源需求日益增加,过度使用传统化石能源(如煤、天然气等)造成了能源危机和环境污染。目前本港约75%用电量来自燃煤和燃气发电,其余25%主要由核能发电提供。燃烧式发电会增加空气中的污染物及碳排放,导致温室效应;而最近日本东北地震所引发的核泄漏事故,亦引发全球对核能发电安全的关注。太阳能电池则提供安全、洁净的可再生能源,可替代传统发电及核能发电,有效纾缓能源危机及环境污染。假如本港所有楼宇天台皆以太阳能电池覆盖,将可提供全港四成电力,每年可减少排放1,500万吨二氧化碳。 

萧教授和李教授领导的研究计划历时两年,获中大、创新科技署、中国科学院及深圳市政府资助,在中大及中国科学院深圳先进技术研究院研制。两位教授表示:「目前全球市场上的太阳能电池中,九成为晶体硅电池,亦为香港最常见之类型。国际上普遍预计在未来二十年间,薄膜太阳能电池的市场占有率将从10%升至35%,当中铜铟镓硒薄膜太阳能电池的效率较高,可媲美市场主流的晶体硅电池,而厚度却比晶体硅电池薄50倍,可大大节省一半生产成本。只要量产技术成熟并加以推广,它将成为相同功效产品中成本最低廉的太阳能电池,市场前景广阔。」 

铜铟镓硒薄膜太阳能电池以价格低廉的玻璃、塑胶、金属箔片等材料作为基底,镀上总厚度约1/200毫米的多层薄膜材料而组成,可在阴天及散射光下发电,适合本港高楼林立的城市环境。它的应用范围极广,可制成透视式太阳能电池,覆盖于办公楼侧墙和玻璃幕墙,以楼高二十层的商业大厦为例,可为大楼提供约六成用电;亦可制成柔性太阳能电池,置于背包、手袋、帐篷、遮阳伞等个人物品上,随时随地为电子产品充电,手掌大小的电池只需日晒三小时即可充满一部手机或数码相机电量。此外,它更可用于航天或军用设备电源,或用于电动汽车以补充电力。      

有关中大「环保新思维」系列

中大的校园优美青葱,堪称全亚洲最美丽的绿化校园之一。中大连续两年在「香港环保卓越计划」获得殊荣,去年更在四百多家参与机构中夺得公营机构及公用事业界别的「界别卓越奖」金奖,并获颁「卓越级别」节能标志,环保佳绩有目共睹。

过去,中大在节能减碳、节约用水、减少用纸、保育生态、环保教育等各方面成绩斐然,致力建设可持续发展校园。未来,中大将推出更多创新的环保计划,并陆续于「环保新思维」系列中与公众分享在环保方面的工作,将有关经验向社会大众推广,共创绿色生活。

中大物理系萧旭东教授于制作铜铟镓硒薄膜太阳能电池的实验室展示电池的应用。
中大物理系萧旭东教授于制作铜铟镓硒薄膜太阳能电池的实验室展示电池的应用。

中大物理系萧旭东教授(左)和李泉教授示范薄膜太阳能电池的应用。
中大物理系萧旭东教授(左)和李泉教授示范薄膜太阳能电池的应用。