近年，將太陽能系統融合於建築物的需求不斷增加，開發高效率、低成本的全透明或半透明太陽能電池，以取代現時既昂貴且不透明的晶體硅太陽能電池越來越重要。香港理工大學（理大）應用物理系成功開發高效能且低成本的石墨烯鈣鈦礦半透明太陽能電池。無論光從面層的氟摻雜二氧化錫薄膜(FTO)電極或底層石墨烯電極的方向射入，這項創新發明的能量轉換效率(PCEs)平均也可達至12%，而傳統的半透明太陽能電池只有7%。此外，這發明產生的每瓦電成本少於港幣五毫，比現時的太陽能硅電池價錢低超過五成，相信有利日後廣泛使用。
太陽能是一種重要的可再生能源，透過光生伏特效應，太陽能電池能夠把光直接轉換為電力。第一代的晶體硅太陽能電池性能相當穩定，轉換效率也十分高，但是價格昂貴而且不透明。第二代的薄膜太陽能電池輕巧而且可柔軟化。不過，需要用稀有的原材料製造，而且結構複雜，更需要在高溫環境下處理。所以，科學家們一直致力研究能量轉換效率高、製造工序簡單且成本低廉的第三代太陽能電池。當中，以鈣鈦礦太陽能電池最受觸目，因為它的能量轉換效率超卓，製作程序簡便，而且成本低。
理大科研人員研發出首次利用石墨烯配合鈣鈦礦作為電極的半透明太陽能電池，其能源轉換效率高，而且成本低。石墨烯是一種透明度高、導電性強、成本低的材料，其性能十分適合用作太陽能電池中的透明電極。由於其半透明的特質，令太陽能電池可從兩邊吸光，適合用作大廈的窗戶、外牆、天窗和屋頂等建築結構，大大增加吸收能源的面積，將更多的太陽能轉換成電力。
石墨烯這先進材料早於十多年前已被發現，在本研究項目中，理大設計了一個簡單工序，可進一步提升石墨烯的導電性以配合太陽能電池的要求。首先，在粘合鈣鈦礦吸光層和石墨烯的過程中，塗上一層薄薄的導電聚合物poly-(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)，增加導電性。其次，使用雙層的石墨烯為電極，其面電阻可以顯著降低，也可以維持電極的高透明度表現。最後，透過優化面層石墨烯電極與附於鈣鈦礦層的空穴傳輸層的接觸，進一步地提升效能。
由於理大這項研發製造程序簡單，加上石墨烯卓越的機械柔軟性特質，半透明鈣鈦礦太陽能電池可採用印刷或捲對捲的方法而進行大量生產，從而填補現有太陽能電池未能滿足的市場需求。
本研究已於材料科學的著名期刊Advanced Materials刊登。
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