香港理工大學研發透明太陽能窗戶 發電效率創新高兼慳冷氣費

香港理工大學研究團隊成功研發新一代透明太陽能電池，可安裝在窗戶上發電，光能利用效率達 6.05%，刷新同類產品紀錄。這種智能窗戶既可發電又能隔熱，研究顯示在中國 9 成城市安裝後，每年可節省冷暖氣開支，商業化前景廣闊。

窗戶變身發電廠

想像一下，你家的窗戶除了採光，還能同時發電和隔熱。理大研發的半透明太陽能電池正是為此而設，可以無縫整合在窗戶、玻璃幕牆甚至溫室表面，在不影響透光和外觀的情況下持續發電。

這種技術最大挑戰是如何在「夠透明」和「夠發電」之間取得平衡。太透明就發不了多少電，太不透明又會影響採光和建築外觀。理大團隊研發的新型太陽能電池採用有機材料，可以選擇性吸收某些光線來發電，同時讓其他光線穿透，兼顧發電效能與美觀設計。

創新方法找出最佳材料

理大電機及電子工程學系李剛教授團隊，建立一套名為 FoMLUE 的新評估方法，可以快速篩選出最適合製作透明太陽能電池的材料。團隊測試多種材料組合後，找到表現最優異的配方。

以此配方製成的太陽能窗戶，發電效率創新高，其隔熱性能和耐用度亦較同類產品優勝。這項突破為未來在住宅大廈、商業大廈、新能源汽車和農業溫室等地方安裝太陽能窗戶鋪路。

相关技术 ：Transparent photovoltaic cells

夏天炎熱地區最適用

研究團隊特別分析這種太陽能窗戶在不同地區的慳錢效果。他們建立電腦模型，模擬太陽能窗戶的發電量，以及對室內冷暖氣用電量的影響。

團隊測試中國 371 個城市後發現，超過 9 成城市安裝這種窗戶後，全年可以減少用電和碳排放。研究更指出，夏天炎熱、冬天溫暖地區最適合安裝，因為窗戶的隔熱效果可以大幅減少冷氣用電，加上持續發電，這些地區每年每平方米可節省高達 1.43 GJ 能源。

有望數年內推出市場

李剛教授表示，太陽能窗戶是新興的太陽能應用，為建築物、汽車和溫室等領域開拓新可能。研究證實這種高效透明太陽能電池可在不同地區使用，能建造節能的智能窗戶，且不會影響建築設計，商業化前景相當樂觀。

展望未來，研究團隊會繼續改善太陽能電池的耐用度，並推動大面積生產技術，期望數年內可推出市場。理大在可再生能源研究領域擁有完整團隊，涵蓋系統設計、產品開發和控制裝置等專業範疇。研究成果已刊登於國際頂級科學期刊《Nature Communications》。

相关报道：

香港科学家创造了一种透明太阳能技术。理大的透明太阳能窗已实现创纪录的效率：6.05%的光现已转化为能源。interestingengineering.com 写道，该开发展示了改进的隔热性和运行稳定性。它们可以用作窗户、屏风、外墙装饰。

运作方式

由甘力教授和余江生研究员领导的团队开发了FoMLUE（光利用效率品质因数）指标，这是一个评估材料在半透明太阳能电池（ST-OPV）中利用光的程度的新参数。

该比率考虑了三个关键因素：

• 透光率——窗户保持的透明度;

• 材料的能隙;

• 元件可以产生的电流密度。

使用 FoMLUE，科学家们能够选择最佳的材料组合，并创造出超越之前所有结果的半透明太阳能电池板。凭借其低制造成本、环保成分和暴露在阳光下的自然颜色，太阳能窗可以在创建发能建筑方面发挥关键作用。研究人员认为，使用正确的材料，建筑物很快就能在不牺牲设计或可见性的情况下捕获太阳能。

平台声明：该文观点仅代表作者本人，零碳未来网 系信息发布平台，我们仅提供信息存储空间服务。