成大光電系副教授陳昭宇 獲臺綜大系統創新優等獎

〔記者鄭德政南市報導〕由成大光電科學與工程學系副教授陳昭宇帶領的研究團隊,開發新型態「鈣鈦礦太陽能電池」材料,在太陽光譜AM 1.5G照射下,電池的光電轉換效大於20%;在室內光源下,光電轉換效率近30%。獲台灣綜合大學系統「年輕學者創新研究成果選拔」優等獎。
陳昭宇教授研究的「鈣鈦礦太陽能電池」吸光層厚度只有傳統矽晶電池的千分之1,同時製程相對簡單、可低溫製作且耗能低,除在太陽光下有優異的電池效率外,對於室內環境等弱光情境也有優異的光電轉換效率,可以運用與發揮的場域更為多元。

(圖說)成大光電系副教授陳昭宇研究團隊,開發新型態「鈣鈦礦太陽能電池」材料,在太陽光譜AM 1.5G照射下,電池的光電轉換效大於20%。(記者鄭德政攝)
鈣鈦礦此種晶體結構最早發現存在於鈦酸鈣(CaTiO3)礦石中,傳統的鈣鈦礦材料通常是複合氧化物,廣泛的應用在介電、超導及?磁等範疇。近年來,有機無機混成鈣鈦礦材料在太陽能電池領域受到矚目,2009年,日本Miyasaka團隊首次將此新型鈣鈦礦材料(CH3NH3PbI3)應用在染料敏化太陽能電池上得到3.8%的光電轉換效率,從此開啟了新型鈣鈦礦材料發展的大門。
另外,在未來物聯網發展的趨勢下,針對龐大的資訊系統運作,持續供應能源是一大挑戰,「鈣鈦礦太陽能電池」可以有效捕捉微弱光源,不必外接電源與電池就能讓系統維持運作。此外「鈣鈦礦太陽能電池」可應用在可撓基板上,因此輕量化及可撓的「鈣鈦礦太陽能電池」結合物聯網、穿載式及可攜式電子元件,發展潛力十足。
陳昭宇教授於碩士班畢業後曾到台積電工作,之後於瑞士洛桑聯邦理工學院 Prof. Michael Gr?tzel 團隊研修博士學位,從半導體矽晶材料,跨入模仿植物光合作用原理的染料敏化太陽能電池研究,2012年起於成大又投入新世代的鈣鈦礦太陽能電池。雖然目前全世界對於鈣鈦礦太陽能電池的研究,都還停留在實驗室的階段,但《Science》與《Nature》等科學期刊2013年就曾將其列為年度10大科學重要焦點議題。「世界經濟論壇」亦將鈣鈦礦太陽能電池評選為2016年十大最有前景的技術之一,2017年研究開發鈣鈦礦材料的學者們更獲得Clarivate Analytics中的化學領域「引文桂冠獎」提名,對其未來性實用性與可行性寄予高度期待。
陳昭宇教授鼓勵學生尋找感興趣的題目做研究,適性發展,千萬不要像無頭蒼蠅盲目行動,目前已指導多位碩、博士生,他以獨立個體來看待每位學生,從來不緊迫盯人,希望學生自行掌握研究的進度與方向,訓練出動腦筋與解決問題的能力,身為老師,只需從旁指導,幫忙找資源即可。


(圖說)成大光電系副教授陳昭宇(中)獲臺綜大學系統創新優等獎。(記者鄭德政攝)