香港科技大學（科大）工學院嘅研究人員開發咗一種分子鈍化處理方法，顯著提高咗 太陽能 電池嘅效能同耐用性，有助於推進呢種清潔能源嘅大規模生產。
突破竅門：識別關鍵材料參數
太陽能 或光伏技術係指將光能轉化為電能嘅清潔可再生能源技術，喺全球應用日趨普遍。呢次突破嘅竅門，喺於團隊成功識別出鈣鈦礦性能同壽命嘅關鍵材料參數。鈣鈦礦被譽為新一代光伏材料，由於佢具有獨特嘅晶體結構，令佢喺光伏再生能源有著莫大嘅潛力。呢項研究成果已於《科學》期刊上發表。
鈍化技術的應用
喺科大電子及計算機工程學系、先進顯示與光電子技術國家重點實驗室嘅林彥宏助理教授帶領下，團隊探索咗多種鈍化方法。鈍化係一種化學處理過程，可以減少材料中嘅缺陷，令製造光伏器件時，電池性能得以提升，以及延長電池嘅工作壽命。呢個研究項目嘅一個重點，係使用「氨基硅烷」系列分子來鈍化鈣鈦礦 太陽能 電池。
改善表面缺陷
林教授介紹：「點樣可以提升鈣鈦礦 太陽能 電池嘅效能呢？喺最近十年嘅技術發展中，『鈍化』工藝擔當咗重要角色。然而，唔同嘅鈍化方式喺器件長期工作嘅穩定性方面並唔能達致顯著改善。」針對鈣鈦礦多晶薄膜表面嘅大量缺陷態，團隊首次展示咗唔同類型嘅氨類分子（即一級氨、二級氨或三級氨），以及點樣使用呢啲氨類分子改善呢啲表面。
高效能及穩定性
喺 太陽能 電池示範中，團隊製造咗中等面積（0.25平方厘米）同大面積（1平方厘米）嘅電池器件。實驗發現，呢種方法喺唔同嘅帶隙範圍都能將光電壓損失維持喺低水平，保持高電壓輸出，呢啲電池器件達到咗超過熱力學極限90%嘅高開路電壓。研究人員再分析測試數據，並與有文獻記錄嘅約1,700組數據進行基準比較，結果顯示，佢哋達到嘅能源轉換增益，屬迄今所知嘅最佳成績之一。
更重要嘅係，呢項成果達到咗《國際有機及混合型光伏穩定性峰會（ISOS）-L-3協議》下有關氨基硅烷鈍化電池高效運行穩定性嘅標準。測試當中，電池喺經過大約一千五百小時嘅高強度加速老化過程後，最大功率點效率同功率轉換效率均保持喺高水平。依照降至初始值嘅95%來評估，團隊所獲得鈍化後嘅 太陽能 電池依舊保有19.4%之最佳最大功率點效率同20.1%之最佳功率轉換效率。與相對應嘅能帶帶隙之電池比較，呢兩項數值所彰顯嘅成就，係目前已知研究中嘅最高效能及最長壽命。
工業應用前景
林教授強調，團隊開發嘅氨基硅烷處理技術唔單止有助提高鈣鈦礦 太陽能 電池嘅效能同提升耐用度，仲適用於工業規模生產。佢話：「我哋嘅技術其實類似半導體行業廣泛使用嘅六甲基二硅氨嘅氣相法處理工序，由於兩者嘅相似性，我哋所開發嘅分子鈍化處理方法可以輕易地融入現有嘅製造工序，極為適用於光伏技術嘅大規模生產，以應用喺商業級別嘅大面積 太陽能 電池同光伏器件上。」
團隊成員仲包括科大電子及計算機工程學系博士生曹雪莉、先進顯示與光電子技術國家重點實驗室高級經理楊思恩博士，以及來自英國牛津大學同錫菲大學嘅合作夥伴。