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新世代有機太陽能電池簡介與未來展望
高二愛班 李友倫、楊皓中 報導
第十六屆學術人才養成計畫 - 化學專題,五月二日下午我們再次有幸邀請到中央研究院化學所的孫世勝教授蒞校進行專題講座,主題為「新世代有機太陽能電池簡介與未來展望」。這次分享的目的無非是希望我們對化學這領域有更多的認識,及帶領我們一步一步進入有機太陽能電池的世界。
開始專業領域討論前,孫教授簡要介紹國家一級研究單位中研院的組織架構、熱門景點,以及化學所的發展歷程和簡史,幫助同學更深入了解這個國內最高的學術殿堂。
接著,孫教授從全球能源使用量入手,比較各種再生和非再生能源的趨勢,並對照各國和地區的總能源運用量,比較台灣目前各種發電方式中的比重。孫教授指出太陽能相對於其他能源的優勢和潛力,介紹不同種類的太陽能電池,比較各自的優點、缺點、研究狀況、光轉換效率和不同的原理。他詳細介紹目前市場上使用的結晶矽太陽能電池的基本工作原理和局限性,說明結晶矽太陽能電池憑藉其接近30%發電效率和性能穩定的優勢,是目前最廣泛使用的太陽能電池之一,但在價格和地區限制方面卻存在劣勢。孫教授還分享了目前在室內低光環境下表現穩定且製造成本低的染料敏化太陽能電池(DSSC)的運作原理,探討了作為優質染料的特點,如高莫耳吸收係數、廣泛的吸光範圍和高熱穩定性,也介紹學術界所開發幾種有機染料在這些特性和光轉換效率方面的表現,比較通過某些化學合成手段,例如接上碳鏈以獲得疏水特性等之後的效能變化,以決定未來染料合成的方向。
演講的最後,孫教授介紹近期因其高光轉換效率而在學術界和產業界引起轟動的鈣鈦礦太陽能電池,分享其結構、起源和發展歷程,探討其工作原理和製備過程,並展示礦材在電子顯微鏡下的具體結構,以探究具有何種分子排列形式或結構的材料能更具有高光轉換效率,藉此看出鈣鈦礦電池的潛力,未來若能夠降低其毒性,發展可期!
活動相片請連結
https://drive.google.com/drive/folders/1_lGZVTr5nWfjusV6TpOk_81PQC7_C5wd?usp=sharing
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