科学家的故事：新材料太阳能电池(图)
发布 : 2024-4-15 来源 : 明报新闻网 用微信扫描二维码，分享至好友和朋友圈 | 加关注  明声网温哥华 微信公众号 |
1. 我的研究之路
路新慧博士在美国耶鲁大学修读博士期间，主要集中研究利用Ｘ射线探测玻璃体结构动力学；成为博士后研究员后，决心跟随「师父」Dr. Ben Ocko，踏足薄膜太阳能电池领域，专注于研究薄膜太阳能电池的结构表徵及机理，以便理解微观结构为何能影响宏观的太阳能器件的性能。
2. 有机和钙钛矿太阳能电池
一直以来，太阳能电池以矽晶为主要的材料，但近年太阳能技术发展一日千里，有科学家发现新的吸光材料，例如「有机」（organic）、「钙钛矿」（perovskite）。它们的吸光效率高，在吸收光子后可以很快地分离成电子与电洞，并将它们传送到电极，产生电流。与传统的矽晶相比，有机和钙钛矿太阳能电池的制作过程相对简单，只需将溶液涂布成薄膜，且不受环境局限，毋须在真空环境中制作。很多科学家深信，有机和钙钛矿是有潜力发屾x??发电和储能的重要媒介。
3. 从分子结构研究电池效率
有机和钙钛矿太阳能电池是依靠半导体薄膜活性层来收集太阳能，若要提升电池的效能，就要从其薄膜入手，研究它们的微观结构。路博士和团队正努力进行这方面的基础研究，利用先进的同步辐射Ｘ射线和中子来探测薄膜的微观结构。研究发现只要微观分子堆叠有序及整齐，例如晶体结构，电荷便会「跑得比较快」，微观分子的堆叠的方向也能影响薄膜中的电荷迁移率，从而影响太阳能电池的效能。
4. 科研结果不是唯一的答案
科研过程犹如逐一拆解难题，充满挑战！虽然研究结果未必是唯一的答案，但总会有意想不到的新发现。路新慧博士期望，通过这些基础研究结果，可帮助或启发更多科研人员，共同??u进研发新型太阳能电池，甚至是其他科学领域的发展，将新型太阳能电池应用在日常生活中，例如做出各种颜色的太阳能电池玻璃、制成太阳能电池手袋和衣服等，为绿色能源的发展作出贡献。
文、图：香港青年科学院
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[常识学堂 第300期]