開發與製備鹽類及金屬錯合之光電材料

近年來，再生能源的技術開發持續受到重視，以期在不傷害環境的情況下滿足能源需求。同時，太陽能電池技術也獲得極大關注及進步，並成為替代綠色能源之一重要選項。目前具代表性且商業化的太陽能電池產品是以矽為主的光伏電池。但其仍有挑戰性的問題須被克服，例如製造具經濟效益的光伏電網和大規模便宜量產。新世代太陽能電池，如鈣鈦礦和染敏太陽能電池，由於元件製作成本較低、可調性和良好的光轉換效率，因此，也具高商業化可行性。鈣鈦礦和染敏太陽能電池表現優異的關鍵材料之一分別是電洞傳輸材料和染料敏化劑。因此，基於以下幾點，我們將研究重點專注在新型光伏材料的開發及優化: 1) 探研簡單合成及成本低廉的新型有機小分子，將其分別應用在鈣鈦礦或染敏太陽能電池當電洞傳輸材料及新型敏化劑。2) 透過獨特的材料設計理念開發改良適切的材料以提高元件之效率及穩定性;3) 調整搭配這些新型光伏材料與元件組成進一步優化整體元件表現。目前本實驗室研究主要専注於開發新穎的高化學穩定性材料並應用於綠色太陽能電池。此計劃之主要目標為研發應用於鈣鈦礦和染敏太陽能電池的新型光伏材料，而分項課題指標如下：1) 根據金屬錯合物、電子供體-電子供體和電子供體-電子受體-電子供體等形式設計及合成電洞傳輸材料並將其運用到鈣鈦礦太陽能電池; 2) 利用新方法合成獨特且具親水性的電洞傳輸材料(如新穎的塩類、有機金屬混合電洞傳輸材料)以有效提升鈣鈦礦在元件中的長晶及形成; 3) 透過混合設計及實驗篩選多種金屬以獲得到可提升染敏太陽能電池效率及其它表現的新型無釕有機金屬混合敏化劑; 4) 評估所合成之新型光伏材料於鈣鈦礦和染敏太陽能電池的能量轉換效率及光電性質; 5) 分析研究所得成果及元件界面機理並作分子修改以合成下一代光電材料提供製備可商業化的太陽能電池。