理大研究突破半透明太陽能電池效率紀錄 推動建築光伏一體化發展

透明太陽能電池能無縫整合於窗戶、螢幕等物品的表面，正引領可再生能源的前沿發展，但相關技術仍需克服多項關鍵挑戰，包括在透明度與能量轉換率之間取得平衡，兼具發電效能與美觀設計雙重優勢的半透明有機光伏電池（ST-OPV）因此成為研究熱點。香港理工大學（理大）研究團隊成功開發一項創新評估參數，可用以量度不同光活性材料在 ST-OPV 中的應用潛力，篩選出最佳材料組合，推動研發高效 ST-OPV，並為其用於智能窗戶及可持續建築奠定基礎。

研究人員基於FoMLUE值最優異的材料組合製成的ST-OPV，較同類型產品具備更佳的隔熱性能及運行穩定性，光能利用效率更高達6.05%。

ST-OPV 擁有選擇性吸收陽光、生產成本低及環保等特性，在建築光伏一體化領域中展現出巨大發展空間。為了徹底釋發 ST-OPV 的應用潛力，科學界正嘗試結合不同光活性材料及利用先進器件工程技術，不斷提升 ST-OPV 的能量轉換率及穩定性等，同時讓電池的顏色更加自然，不會對建築物的外觀構成影響。

理大電機及電子工程學系能源轉換技術講座教授、鍾士元爵士可再生能源教授李剛教授聯同研究員俞江升博士，利用他們建立的 FoMLUE 參數篩選了一系列經典光活性材料，通過分析材料的歸一化吸光度，評估其平均可見光透射率、帶隙和電流密度等關鍵參數。研究人員發現以 FoMLUE 值最優異的三元材料組合製成的 ST-OPV，較同類型產品具備更佳的隔熱性能及運行穩定性，光能利用效率更高達 6.05%，刷新半透明太陽能電池的效率紀錄。

由理大電機及電子工程學系能源轉換技術講座教授、鍾士元爵士可再生能源教授李剛教授帶領的研究團隊成功 開 發 一 項 創 新 評 估 參 數FoMLUE ，用以評估光活性材料在半透明有機光伏電池中的應用潛力，為其廣泛商業應用奠定基礎。

此外，研究亦揭示了地理因素對 ST-OPV 性能表現的影響。為了探究 ST-OPV 太陽能窗戶的發電和節能效益，研究團隊建構了一個瞬態模型，模擬電池的功率輸出，從而分析其對建築空間冷暖負荷的影響。該模型應用於中國 371 個城市，結果顯示逾九成的城市實現了年度負荷的正向減排。地理分析更指出，夏季炎熱、冬季溫暖的地區最適合安裝 ST-OPV 玻璃窗戶，其在該些地區達到的年總節能量可高達 1.43 GJ m⁻²。

研究題為「半透明有機光伏電池實現具廣泛地理適應性的可持永續智能窗戶」，成果已發表刊載於《自然通訊》期刊（Nature Communications）。李剛教授表示：「太陽能窗戶作為新興的太陽能光伏應用，為建築光伏一體化、新能源汽車和農業溫室等領域的實際應用開拓新局面。這項研究的成果證實了高效 ST-OPV具備多功能性和地理適應性等多重優勢，可用於建造可持續、節能的智能窗戶，且不影響建築設計完整性，商業化前景相當廣闊。」

展望未來，研究團隊會致力就提升 ST-OPV 的長期穩定性提出創新方案，並推動其向大面積太陽能組件發展，實現 ST-OPV 的商業化應用。

香港理工大學（理大）宣布委任鄭子劍為副校長（知識轉移），任期由 2026 年 4 月 1 日起生效。

香港理工大學

理大表示，履新後，鄭子劍將領導制訂及落實大學在轉化研究、知識轉移、技術商業化、創業發展及持份者聯繫方面的策略方針。他將負責督導賽馬會社會創新設計院、知識轉移及創業處，以及內地創新研究單位，並透過與業界、政府、學術界及社區持份者深化戰略合作，構建蓬勃的創新生態系統，重點覆蓋中國內地及粵港澳大灣區。同時，他將推動大學以知識轉移為核心開展各項合作與對接，進一步提升理大的全球影響力與競爭力。

鄭子劍

鄭子劍現任理大大亞灣技術創新研究院院長、智能可穿戴系統研究院副院長、材料與器件中心實驗室副主任，以及軟材料及器件講座教授。他於 2009 年加入理大，出任助理教授。

作為製造技術及材料科學領域的頂尖學者，鄭子劍已在《科學》、《自然》及《自然材料》等多份國際頂尖學術期刊發表超過 270 篇論文，並擁有已申請及獲批專利逾 50 項。他在爭取大型競爭性研究及知識轉移撥款方面成績突出，帶動多項高影響力轉化研究項目獲得龐大經費支持。憑藉出色的創業精神，他亦創立多間理大初創企業，推動柔性電池及可穿戴人體傳感技術實現商業化。

鄭子劍在知識轉移與創新領域具備豐富管理經驗。作為理大大亞灣技術創新研究院創院院長，並在理大溫州技術創新研究院擔任高層領導職務，他在構建大學科研與孵化實力、拓展與香港及中國內地業界和政府持份者的合作網絡方面，發揮了關鍵作用。

理大校長滕錦光表示：「鄭子劍在學術研究與知識轉移領域均貢獻良多，在轉化研究方面持續表現卓越，與頂尖企業建立戰略合作，成功爭取大量競爭性研究及知識轉移經費，並在多個主要科研與創新平台累積豐富管理經驗。作為多所研究院及設施的資深領導者，我深信他將以具遠見的領導力，在副校長（知識轉移）新職位上進一步強化理大的知識轉移生態系統，加速技術商業化與創業發展，提升大學影響力，助力國家發展及鞏固香港作為國際創新科技中心的地位。」

鄭子劍持有劍橋大學化學博士學位及清華大學高分子材料與工程學士學位。他現為國際先進材料學會會士、英國皇家化學學會會士，亦是香港青年科學院創始院士，香港工程院創始青年院士。