能源和環境污染是全球面臨的巨大挑戰,太陽能,尤其是比較環保的在太陽能和電能之間轉化是科學家們不斷努力的方向。
澳大利亞工程師協會每年會授予30名澳大利亞工程師一個創新性科學家獎項,以表彰他們在解決世界面臨的最大挑戰方面所做出的貢獻。
今年,新南威爾士大學光伏與可再生能源工程學院副教授郝曉靜博士是這個獎項的穫得者之一,她穫得 2019年澳大利亞最具創新工程師稱號。
本台記者劉俊傑寀訪了郝曉靜副教授。她在寀訪中說,低成本和無毒太陽能電池是她所青睞併且致力於研究的重點。郝曉靜博士表示,她所研究的薄膜太陽能電池應用分兩個方向,一個是輕量級應用的薄膜太陽能電池,另一個是可以鍍在晶硅太陽能電池上,突破晶硅太陽能電池的光電轉化極限,讓理論轉化效率可以突破30%的光電轉化效率。
UNSW Associate Professor Xiaojing Hao Source: unsw.edu.au
郝博士說,相比CIGS(銅銦镓硒)等制作薄膜太陽能電池的昂貴和有毒性材料而言,他更青睞於研究CZTS(銅鋅錫硫)這種成本低廉和無毒類的材料在太陽能電池領域的髮展和應用。
Jobs in large scale solar projects doubled in 2017-18 compared to the previous year. (AAP) Source: AAP
針對太陽能電池的髮展,郝博士表示,澳大利亞2017年新增光伏的裝機量大概超過了1300兆瓦,而家庭屋頂光伏佔比達64%,商用佔比15%。光伏電站,分布式光伏是太陽能電池目前的兩大應用市場。分布式光伏的應用不太受天氣的限制,應該是將來髮展的一個重點。
郝博士告訴SBS普通話節目,在光伏應用方面,光伏背包,光伏手機已經在市場銷售了,而多樣化的應用前景更為廣泛。在能源與環境污染方面,建築的二氧化碳排放佔比已經達9%,光伏建築一體化可以大幅降低建築的二氧化碳排放,而太陽能驅動的新能源車可以減輕二氧化碳排放佔比達15%的交通污染。另外,光伏在無人機,物聯網,人工智能等領域的應用前景光明。
Facebook CEO Mark Zuckerberg holds a propeller pod of the solar-powered Aquila drone on stage Source: REUTERS/Stephen Lam
郝曉靜副教授目前還在研究鈣鈦礦材料的太陽能電池。她表示,儘管鈣鈦礦有毒,但是研究這類高效太陽能電池併了解其中的設計,把其優點應用到無毒材料的太陽能電池技術研究和髮展上大有裨益。她特彆提到,她和她的糰隊的科研離市場很近,市場需要什麼,用戶需要什麼是引領研究的驅動力。
2016至2018年期間,郝曉靜博士和她帶領的科研糰隊創下了4項銅鋅錫硫光伏電池光電轉化效率的世界紀錄。
2017年3月,他們將銅鋅錫硫光伏電池的光電轉化效率提高至11%,首次打破了業內這類光伏電池10%能效的瓶頸。
這些突破代表了靈活,低成本和無毒的太陽能電池髮展的重大進步。
郝曉靜副教授的科研穫得過多項獎項和榮譽,曾穫得2018年新南威爾士大學工程學院院長卓越研究獎和新州科學與工程獎。
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