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着人類對能源需求的快速增長以及使用傳統化石燃料所導致的全球氣候惡化，人類急需開發和利用潔淨可再生能源以代替化石燃料的使用。從太陽光獲取能源是一種非常有前途的方式來滿足這些需求。
為了發展薄膜太陽能電池和組件以提升香港在太能技術方面的競爭力及巿場滲透，香港中文大學工程學院院長汪正平教授正領導一支由超過三十位學術專家組成的跨學科、跨院校研究團隊，進行一個整全的研究計劃，目標包括三方面:
- 採集：提升太陽光採集技術的效能
- 儲存：研發高效能電力儲存系統
- 應用：研發高效能及安全的智能太陽能配電系統，以切合在不同運作模式下之各種用戶需求
能源採集
將紅外光轉化為可見光 從而提高太陽能電池的轉化效率
物理系
王建方教授
太陽光輻射能量有49%在紅外波段，但由於半導體太陽能電池本身的禁帶寬度所限，絕大部分紅外光是無法被吸收進而轉化為電能的。中大研發了一種新型的稀土敏化轉換材料，能夠把紅外光直接轉化為可見光，能量轉換效率達到16%，比傳統的納米上轉換材料高一倍以上。這種材料性能穩定，製備簡單，成本低廉。配合這種材料，太陽能電池可把原本浪費了的紅外光收集起來，從而提升轉化效率。
應用：
團隊也設計出了將太陽能電池和新材料相結合的模型。這項新科技還有很多潛在的商業應用價值，例如照明系統和顯示器等等。
於2014年發表於《自然》雜誌旗下子刊《自然通訊》上
由水生產氫氣 (潔淨能源) 的高效方法
化學系
余濟美教授
氫是一種潔淨燃料，它的能量密度比目前很多化學燃料高很多倍，而且在生產能源的過程中只會產生餘下水這種副產品。利用適當的光催化劑，我們只需透過陽光照射，就可以將水分解並生產氫氣。但大多數的光催化劑都是重金屬氧化合物，製造過程昂貴而且複雜，更經常要用上稀有元素來提高效能。中大研究團隊發現了一種的紅磷，在地殼中蘊藏量豐富而且容易開採，價格比鉑金低200倍。
應用：
研究的最終目標是以環保的方法製造潔淨能源。
余教授擁有多項發明專利，並獲湯森路透譽為「2014世界最具影響力科學家」。
薄膜太陽能電池的高產量、低成本、卷對卷式生產技術
機械與自動化工程學系
陳世祈教授
薄膜太陽能電池的透明電極，結構需達亞微米級的精度，一般以光刻或電子束刻蝕製造，生產過程繁複，並需在無塵室進行，以致產量低且成本高昂。中大研發了一種基於柔性機構的高精度滾筒印刷系統，能夠以微接觸印刷技術生產亞微米級精度的結構。這個系統不需要在無塵室環境下操作，具可擴展性及可重複性，大大降低生產成本同時提升產量。有了這全新系統，薄膜太陽電池的生產成本可望顯著降低。
目標用戶：柔性電子/光電子器件產品生產商
能源儲存
高能量密度低成本的碘化物液流電池
機械與自動化工程學系
盧怡君教授
再生能源 – 例如太陽能 – 的供應並不穩定，因此要有效運用這些能源，儲能技術是關鍵的一環。傳統的水系全釩液流電池具有較高的輸出功率，但其材料成本較高，電解液腐蝕性大及能量密度低(<60 Wh L-1)，削弱了其在固定化電網系統和可移動電源領域的競爭力。
中大研發了一種新型高能量密度的鋅-碘溴液流電池技術 (ZIBB)，能量密度高達101 瓦時每升 (Wh L-1)，比未添加溴離子的鋅碘液流電池的能量密度提升至少20%，刷新了目前水系液流電池能量密度的記錄。事實上，液流電池的能量密度研究有望大大減少所需儲存空間以及實現於電動汽車上的應用，舉例來說，假如一個全釩液流電池系統需要一立方米空間以提供一個家居約20千瓦‧時的用電需求，一新型液流電池如能提供比它高四倍的能量密度，它便只需要0.2立方米空間便能供應相同的用電需求。
該技術使用便宜安全的化學品、中性溫和的水系電解液以及低廉的石墨氈電極，因而極具商業開發前景。電動車如應用這項技術，價格及充電時間便能大大降低，同時這種電池不怕普通的碰撞，使用更安全。
目標用戶：電動汽車及大型儲能系統
這項突破性的成果近日在國際知名學術期刊《能源及環境科學》（Energy & Environmental Science）(影響指數 25.427)發表，並獲英國皇家化學會（The Royal Society of Chemistry）旗下雜誌《化學世界》（Chemistry World）重點報導。
電力應用
香港中文大學的實地應用示範：和聲書院
香港中文大學和聲書院一直積極推動綠色生活及環保。書院宿舍在成立之時，已安裝了智能電錶以量度每個房間的用電量，研究團隊根據這些數據，已為書院的各種鼓勵節約能源方案提供有效建議。團隊正於該宿舍進行實地應用示範，並已安裝了屋頂太陽能板、智能儲電系統以及微電網系統。團隊將分析搜集到的數據，從而幫助書院訂定適合的節約能源方針。這個微電網計劃，將會為香港在發展太陽能方面提供重要的參考。
