長庚x明志太陽能電池 獲國家新創獎

明志科大副教授黃裕清(左三)與長庚大學教授吳明忠(左二)組成的跨校研發團隊,榮獲國家新創獎肯定。
明志科大副教授黃裕清(左三)與長庚大學教授吳明忠(左二)組成的跨校研發團隊,榮獲國家新創獎肯定。圖 / 長庚大學提供

長庚大學教授吳明忠與明志科大副教授黃裕清組成的跨校研發團隊,深耕高效率半透明鈣鈦礦太陽能電池技術有成,研發成果在第20屆國家新創獎中獲得學研新創獎殊榮,強強聯手為兩校攜手投入長庚大學永續發展與能源科技研究中心(CSET)迎來好兆頭。

CSET由長庚大學、明志科大跨校於2023年10月成立。該科研中心的目標在逐步整合兩校環境永續與新能源研究能量。黃裕清與吳明忠研發團隊建立三年,成功結合鈣鈦礦太陽能電池與矽晶太陽能電池,大幅提升光電轉換效率至30%以上,應用潛力和實務價值不容小覷。

根據研究團隊表示,目前太陽能電池大多是裝在建築物屋頂,使用面積偏低,這次獲獎技術可在建築整合太陽能(Building-integrated photovoltaics,BIPV)領域發揮優勢,大大提高整體建築物將光能轉換成電能的發電量,且能應用在室內光能以結合物聯網(IoT)。

 BIPV是一種將太陽能技術融入建築物的方法,可以整合屋頂、外牆、窗戶、遮陽簾等,除將光能轉換成電能,也可降低溫室氣體排放與環境污染。長遠來看,提高光能利用率就能提高產電量,也有助於減低電費支出,因此擁有極大的產業潛力,未來發展可期。

CSET主任李坤穆表示,現今市場主流為矽晶太陽能電池,全球市場占比超過90%。不過,鈣鈦礦太陽能電池成本因為相對較低以及可用溶液製程在較低溫、可撓式基板上製造;同時,還有單電池高電壓等特點,鈣鈦礦電池堆疊矽晶電池的技術,已是全球公認未來太陽能技術的重要開發方向。

目前CSET鈣鈦礦研究團隊達到的電池光電轉換效率,在國內研究表現是首屈一指,未來將持續努力提高光電轉換效率與穩定性,以大幅提升單位面積上的產電能力,使其更符合台灣地狹人稠的土地使用型態。

這次獲獎凸顯兩校研究團隊在太陽能技術領域的前瞻性和創新力以及不斷追求技術突破與應用實現的最佳證明。鈣鈦礦材料配方、製程皆有進行專利佈局,已掌握全無毒溶劑塗佈溶劑系統配方,搭配研究團隊大面積製程塗佈鈣鈦礦太陽能電池技術,大幅顯現量產的可行性,將朝加速達成商業化量產的目標邁進。

 

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