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　　华侨中学(高中部)学生所开发的“染料敏化太阳能电池”产品原型，是今年角逐“圣诺哥永续挑战赛”其中一项入围高中组决赛圈的项目。

　　橙皮和旧铅笔，这两个风马牛不相及的东西，在一般人眼里或许是厨余或废料，对一组华侨中学(高中部)学生来说，却是制造一种更环保的太阳能电池的部分材料。

　　太阳能发电被视为产生洁净能源的重要途径之一。然而，市面上的太阳能电池普遍以硅(silicon)制成，不仅成本昂贵，生产过程产生的化学废料如果没有处理妥当，将对环境造成破坏。

　　近几年，“染料敏化太阳能电池”(dye-sensitized solar cell，简称DSSC)的研发，在海外和本地是热门研究领域，目的是找出一个有望在未来以硅为材料的太阳能电池。

　　今年角逐“圣诺哥永续挑战赛”(Senoko Sustainability Challenge)其中一项入围高中组决赛圈的项目，是华侨中学(高中部)学生所开发的“染料敏化太阳能电池”产品原型(prototype)。

　　高二生林城议、陈南天、佘志凯和张世廷，花了半年在校内实验室研制的产品原型，一大特点是主要组成部分都采用有机材料，目的是将环境污染减至低。

　　“染料敏化太阳能电池”模仿光合作用，将光转为能量。它一般是由发挥半导体作用的二氧化钛(titanium dioxide)、吸收光能的染料、电解质(electrolyte)和电极(counter electrode)组成，再由透明的导电玻璃封装，形成一种薄膜太阳能电池。

　　组长林城议(18岁)受访说，制造这类电池所需的二氧化钛，往往使用有害化学物质，经过一番资料搜寻，他想到以橙皮作催化剂，以产生这个原料。

　　希望开发环保低成本

　　太阳能电池

　　“我们希望开发一种既环保又低成本的太阳能电池。橙皮含有的柠檬酸，是合成二氧化钛所需原料，它也是厨余当中常被丢弃的果皮，因此符合低成本和废物循环的理念。”

　　组员从旧铅笔笔芯所含的石墨(graphite)，制成电路系统所需的电极。他们也从樱桃和菠 菜中，分别提取花青素(anthocyanin)和叶绿素(chlorophyll)，制成让电池加快吸收光能的红色和绿色染料。

　　陈南天说，使用不同颜色染料，能为电池增添装饰用途。他们其中一个构想在路边装置“太阳能树”，将这类电池制成“叶子”，以便白天吸收光能，产生电力，晚上成为路灯，提供照明。

　　小组估计，产品原型如果进行大量生产，成本将比以硅为材料的太阳能电池少一半。

　　然而，目前染料敏化太阳能电池面对的一大挑战是，效能不及传统太阳能电池，商业用途受限。林城议说，他和同学希望继续改良产品原型，包括从椰子壳提取纳米碳管(carbon nanotubes)为原料，以提高电池的效能。

　　“圣诺哥永续挑战赛”每隔两三年举办一次，今年近60所学府派队参加。15个入围决赛的校队，上周五为评审团介绍各自项目。成绩将在7月29日揭晓。评审是由大专学府研究员及讲师、政府机构和业界代表组成。

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