随着人类对能源需求的快速增长以及使用传统化石燃料所导致的全球气候恶化，人类急需开发和利用洁净可再生能源以代替化石燃料的使用。从太阳光获取能源是一种非常有前途的方式来满足这些需求。为了发展薄膜太阳能电池和组件以提升香港在太能技术方面的竞争力及巿场渗透，香港中文大学工程学院院长汪正平教授正领导一支由超过三十位学术专家组成的跨学科，跨院校研究团队，进行一个整全的研究计划，目标包括三方面：采集：提升太阳光采集技术的效能储存：研发高效能电力储存系统应用：研发高效能及安全的智能太阳能配电系统，以切合在不同运作模式下各种用户需求能源采集将红外光转化为可见光从而提高太阳能电池的转化效率太阳光辐射能量有49％在红外波段，但由于半导体太阳能电池本身的禁带宽度所限，绝大部分红外光是无法被吸收进而转化为电能的。中大研发了一种新型的稀土敏化转换材料，能够把红外光直接转化为可见光，能量转换效率达到16％，比传统的纳米上转换材料高一倍以上。这种材料性能稳定，制备简单，成本低廉。配合这种材料，太阳能电池可把原本浪费了的红外光收集起来，从而提升转化效率。应用：团队也设计出了将太阳能电池和新材料相结合的模型。这项新科技还有很多潜在的商业应用价值，例如照明系统和显示器等等。于2014年发表于“自然”杂志旗下子刊“自然通讯”上由水生产氢气（洁净能源）的高效方法氢是一种洁净燃料，它的能量密度比目前很多化学燃料高很多倍，而且在生产能源的过程中只会产生余下水这种副产品。利用适当的光催化剂，我们只需透过阳光照射，就可以将水分解并生产氢气。但大多数的光催化剂都是重金属氧化合物，制造过程昂贵而且复杂，更经常要用上稀有元素来提高效能。中大研究团队发现了一种的红磷，在地壳中蕴藏量丰富而且容易开采，价格比铂金低200倍。应用：研究的最终目标是以环保的方法制造洁净能源。薄膜太阳能电池的高产量，低成本，卷对卷式生产技术薄膜太阳能电池的透明电极，结构需达亚微米级的精度，一般以光刻或电子束刻蚀制造，生产过程繁复，并需在无尘室进行，以致产量低且成本高昂。中大研发了一种基于柔性机构的高精度滚筒印刷系统，能够以微接触印刷技术生产亚微米级精度的结构。这个系统不需要在无尘室环境下操作，具可扩展性及可重复性，大大降低生产成本同时提升产量。有了这全新系统，薄膜太阳电池的生产成本可望显著降低。目标用户：柔性电子/光电子器件产品生产商能源储存高能量密度低成本的碘化物液流电池再生能源 - 例如太阳能 - 的供应并不稳定，因此要有效运用这些能源，储能技术是关键的一环。传统的水系全钒液流电池具有较高的输出功率，但其材料成本较高，电解液蚀刻性大及能量密度低（<60 Wh L-1），削弱了其在固定化电网系统和可移动电源领域的竞争力。中大研发了一种新型高能量密度的锌 - 溴化锂液流电池技术（ZIBB），能量密度高达101瓦时每升（Wh L-1），比未添加溴离子的锌碘液流电池的能量密度提升至少20％，刷新了目前水系液流电池能量密度的记录。事实上，液流电池的能量密度研究有望大大减少所需储存空间以及实现于电动汽车上的应用，举例来说，假如一个全钒液流电池系统需要一立方米空间以提供一个家居约20千瓦‧时的用电需求，一新型液流电池如能提供比它高四倍的能量密度，它便只需要0.2立方米空间便能供应相同的用电需求。该技术使用便宜安全的化学品，中性温和的水系电解液以及低廉的石墨毡电极，因而极具商业开发前景。电动车如应用这项技术，价格及充电时间便能大大降低，同时这种电池不怕普通的碰撞，使用更安全。目标用户：电动汽车及大型储能系统这项突破性的成果近日在国际知名学术期刊“能源与环境科学”（影响指数25.427）发表，并获英国皇家化学会旗下杂志“化学世界” 重点报导。电力应用香港中文大学的实地应用示范：和声书院香港中文大学和声书院一直积极推动绿色生活及环保。书院宿舍在成立之时，已安装了智能电表以量度每个房间的用电量，研究团队根据这些数据，已为书院的各种鼓励节约能源方案提供有效建议。团队正于该宿舍进行实地应用示范，并已安装了屋顶太阳能板，智能储电系统以及微电网系统。团队将分析搜集到的数据，从而帮助书院订定适合的节约能源方针。这个微电网计划，将会为香港在发展太阳能方面提供重要的参考。