高被引學者淺談臺灣綠能產業 ─ 專訪國立成功大學 陳昭宇教授

高被引學者淺談臺灣綠能產業 ─ 專訪國立成功大學 陳昭宇教授
科睿唯安
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科學研究亮點

國立成功大學光電科學與工程學系陳昭宇教授是科睿唯安2018年高被引學者,主要研究致力於新穎太陽能電池材料與元件,製程及光電性質分析之研究。主要研究工作內容包含染料敏化與鈣鈦礦太陽能電池元件製作與特性分析,具光電應用之奈米 晶體合成與開發。這次我們邀請陳昭宇教授針對綠能產業來跟我們談談台灣的挑戰與機會

 

臺灣綠能產業之科研現狀

「鈣鈦礦太陽能電池」是一種新興的太陽能材料,其吸光層厚度非常薄,能飽和吸收可見光,製程簡單、可低溫製作且耗能低,是下個時代受到矚目的太陽能電池。陳昭宇教授目前以「鈣鈦礦太陽能電池」等能源相關研究為主,此種新型態的太陽能電池屬綠能產業應用發展項目。政府將「綠能科技」產業列為「五加二」產業創新推動方案之一,除了於台南成立「沙崙智慧綠能科學城」作為未來的示範場域外,成功大學於教育部高教深耕計畫中,亦成立以綠能為主軸的研究中心(跨維綠能材料研究中心,Hierarchical Green-Energy Materials (Hi-GEM) Research Center)。該中心主要針對鋰電池與太陽能電池相關材料進行研究,其他研究單位包含中研院、工研院等機構亦大量投入綠能的相關研究。

臺灣擁有風力、太陽能等在地獨特性的能源,陳昭宇教授認為臺灣適合就關鍵材料、製程與零組件等關鍵技術,找出產業最有利基的技術來進行發展。除了關鍵材料,基礎研究工作的培育也相當重要,透過國家政策資源的投入,加上學校可以扮演技術支援、研發能量、技術人才培育的角色,臺灣在綠能產業發展上其實具有相當優勢。

 

臺灣深耕綠能關鍵技術跟材料的優劣勢

陳教授表示相較於買機台、接收製程,這種進入門檻低的生產角色,要深耕技術,基礎研究顯得格外重要,需經過長久累積知識,而臺灣在基礎科學投入上是不錯的。

這個新型態的太陽能電池是否能跨過死亡之谷,成為商業化產品,還是需要面臨到一些挑戰與困難。目前以臺灣轉型來看,在角色定位上,可以朝向一些具有特殊性材料或針對某些關鍵製程去做研究,這樣不論哪國量產綠能產品,臺灣皆能供應技術或材料,不會受到市場的銷售限制,是能夠深根綠能領域的作法,也是一個商轉的機會,以不同思維在這個產業找到利基位置,多了解產業結構就可以有不同的面向選擇。

劣勢在於臺灣企業轉型上的過渡期,要從早期傳統販售終端產品型態轉換成掌握關鍵技術型態還需要一段時間。

 

領域內研究者如何擴展研究

目前跨領域研究者已越來越多,領域疆界越來越模糊。陳昭宇教授建議可從以下幾點來發展自己的研究規劃:

  1. 瞭解己身定位,找出主流研究與熱門發展議題

參考領域內主要的研究團隊與實驗室所發表的文獻,協助找出領域內新穎學科與重要議題。Web of Science資料庫為龐大與深入的研究資源,運用此資料庫平台可輕鬆找到所需資訊。

另一方面,在有限的研究經費之下,研究者應更專注自己的領域研究,將研究資源有效運用。研究主題範圍不要太大,且因應技術演變,研究成果與新領域需能銜接上。

  1. 跨領域共同合作與綜合發展

由於領域間疆界已越來越模糊,研究者需轉變為融合不同領域背景知識研究,進行跨領域綜合發展。以綠能技術為例,產業應用與研究可以有多種想像,化學、化工、光電、文創產業皆曾為太陽能的應用範圍。因此,研究者可以將不同的基礎研究綜合發展,並與業界合作,除了可獲取部分研究經費,而學生亦可提早瞭解實務課題與業界環境,成為未來產業發展的人才。

  1. 增加國際交流與合作

國際合作可增加許多的研究視野與研究能量交流,多進行國際間學術合作,除可增加研究表現曝光度外,亦可增加研究上的互補性,獲得更高的研究能量。

 

臺灣綠能發展未來趨勢

能源是現今急迫的議題,如何解決整個氣候變遷跟環境變化,並非單靠第一線研究人員,同時政府政策的配合、學校的人才培育、整個社會結構、人的思維改變更為重要。

未來太陽能電池將可以與其他物件結合,不單純只是電池或裝置在其他物件上,可以演變成具有捕捉環境中能量的功效,作為自身能源的供給。另外,臺灣在風跟太陽能具有相當不錯的條件,值得好好開發在地獨特性的能源。

 

產學及國際研究上合作的可能性

一個技術發展包括很多階段,產業界欲投入新穎領域研發,跟學校合作是有效率的方法,學校可以驗證出具體可行的方案到量產或整個終端產品,角色分配上是互補機制,臺灣應該善用這種機制,在技術的開發會更具效率,學生也能提早面對實際的課題或是整個業界環境。

陳昭宇教授表示一個實驗室不可能針對所有主題都有辦法掌握,因此跨領域合作能使研究的工作效率提升,互補性的合作能獲得更高的研發能量,應抱持開放心態,透過活動、會議,跟國際多交流激盪想法。

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