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二零一一年六月二日

中大「環保新思維」系列
中大研發世界級高效薄膜太陽能電池 促進再生能源發展



香港中文大學(中大)物理系蕭旭東教授和李泉教授領導的研究團隊,成功研發出低成本、高效率,且應用前景極佳的銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池。研究團隊開發的電池的最高光電轉換效率達17%,為大中華地區內同種電池之冠,達世界一級水平,是發展再生能源的一大突破。該電池纖薄易攜、性能穩定、生產成本低且應用範圍廣,既適用於本港屋宇樓頂及建築外牆發電,也可植入手袋及背包等個人物品即時為電子產品充電,亦可用作航天及軍用電子設備電源。 

社會持續發展,人口增長,能源需求日益增加,過度使用傳統化石能源(如煤、天然氣等)造成了能源危機和環境污染。目前本港約75%用電量來自燃煤和燃氣發電,其餘25%主要由核能發電提供。燃燒式發電會增加空氣中的污染物及碳排放,導致溫室效應;而最近日本東北地震所引發的核泄漏事故,亦引發全球對核能發電安全的關注。太陽能電池則提供安全、潔淨的可再生能源,可替代傳統發電及核能發電,有效紓緩能源危機及環境污染。假如本港所有樓宇天台皆以太陽能電池覆蓋,將可提供全港四成電力,每年可减少排放1,500萬噸二氧化碳。 

蕭教授和李教授領導的研究計劃歷時兩年,獲中大、創新科技署、中國科學院及深圳市政府資助,在中大及中國科學院深圳先進技術研究院研製。兩位教授表示:「目前全球市場上的太陽能電池中,九成為晶體硅電池,亦為香港最常見之類型。國際上普遍預計在未來二十年間,薄膜太陽能電池的市場佔有率將從10%升至35%,當中銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的效率較高,可媲美市場主流的晶體硅電池,而厚度卻比晶體硅電池薄50倍,可大大節省一半生產成本。只要量產技術成熟並加以推廣,它將成為相同功效產品中成本最低廉的太陽能電池,市場前景廣闊。」 

銅銦鎵硒薄膜太陽能電池以價格低廉的玻璃、塑膠、金屬箔片等材料作為基底,鍍上總厚度約1/200毫米的多層薄膜材料而組成,可在陰天及散射光下發電,適合本港高樓林立的城市環境。它的應用範圍極廣,可製成透視式太陽能電池,覆蓋於辦公樓側牆和玻璃幕牆,以樓高二十層的商業大廈為例,可為大樓提供約六成用電;亦可製成柔性太陽能電池,置於背包、手袋、帳篷、遮陽傘等個人物品上,隨時隨地為電子產品充電,手掌大小的電池只需日曬三小時即可充滿一部手機或數碼相機電量。此外,它更可用於航天或軍用設備電源,或用於電動汽車以補充電力。      

有關中大「環保新思維」系列

中大的校園優美青蔥,堪稱全亞洲最美麗的綠化校園之一。中大連續兩年在「香港環保卓越計劃」獲得殊榮,去年更在四百多家參與機構中奪得公營機構及公用事業界別的「界別卓越獎」金獎,並獲頒「卓越級別」節能標誌,環保佳績有目共睹。

過去,中大在節能減碳、節約用水、減少用紙、保育生態、環保教育等各方面成績斐然,致力建設可持續發展校園。未來,中大將推出更多創新的環保計劃,並陸續於「環保新思維」系列中與公眾分享在環保方面的工作,將有關經驗向社會大眾推廣,共創綠色生活。

中大物理系蕭旭東教授於製作銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的實驗室展示電池的應用。
中大物理系蕭旭東教授於製作銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的實驗室展示電池的應用。

中大物理系蕭旭東教授(左)和李泉教授示範薄膜太陽能電池的應用。
中大物理系蕭旭東教授(左)和李泉教授示範薄膜太陽能電池的應用。