【林金福教授和王立義教授合作團隊鈣鈦鑛太陽能電池長效性研究榮獲刊登Energy & Environmental Science期刊封底】
國立臺灣大學材料系林金福教授和凝態中心王立義教授合作團隊研究鈣鈦鑛太陽能電池的長效性。利用蒙脫土(黏土的一種)，將之脫層形成奈米片後加入CH3NH3PbI3鈣鈦鑛溶液。當鈣鈦鑛溶液塗佈在基板產生結晶時，蒙脫土奈米片會被排擠到鈣鈦鑛晶粒表層，以離子鍵形成有效的保護殼，藉以防止濕氣，光和熱等環境因子對鈣鈦鑛吸光層的破壞。僅以0.01%蒙脫土奈米片添加量製作的太陽能電池，光電轉化效率可達17.29%，而且未經封裝處理的太陽能電池，在實驗室大氣環境下放置半年，效率仍未見改變。研究成果刊登於2019年4月Energy & Environmental Science頂尖期刊並獲選為該期封底。根據維基百科報導Energy & Environmental Science在2017年化工、能源和環境科學三種學術期刊論文的SCI值均排名第一。
鈣鈦鑛太陽能電池的研究最近十年受到學術界和科技界廣泛重視，光電轉化效率已從最初報導的3.8%提升到23.7%，足以譬美多晶矽太陽能電池、GICS和CdTe薄膜太陽能電池。由於材料便宜，製程相對簡單，鈣鈦鑛太陽能電池已被認為是下一世代最有發展潛力的太陽能電池。然而目前商業化最大的瓶頸是電池穩定性、長效性和大規模生產等相關問題亟待克服。
林金福教授實驗室研究蒙脫土多年，擁有多項脫層蒙脫土的專利。此次利用DLVO理論証明蒙脫土吸水膨脹後，層間的陽離子會解離出來，層與層之間帶負電排斥力，只須利用超音波振盪一星期就可以將大部份蒙脫土脫層。單層蒙脫土片厚度僅約1奈米，長和寬各約300奈米，解離後帶負電我們稱之為兩度空間(或片狀)電解質。脫層後的蒙脫土加入鈣鈦鑛溶液，會與鈣鈦鑛成份中的甲基胺產生很強的離子鍵。當蒙脫土奈米片被排擠到鈣鈦鑛晶粒表層，不但形成有效的保護殼而且有助於鈣鈦鑛結晶成長為較大的晶粒，增加光電子的傳輸效能。以0.01%蒙脫土奈米片添加量製作的太陽能電池，光電轉化效率由16.65%提升到17.29%。本研究成果不但已經提出申請專利，而且研究團隊也持續開發具長效性電子和電洞傳導層材料和大面積鈣鈦鑛太陽能電池元件的製作。
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光電工程學系排名 在 [情報] 110指考二類五科排名變化- 看板SENIORHIGH 的推薦與評價
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1 1 0 臺大 電機工程學系
2 3 1 清大 電機資訊學院學士班甲組
3 2 -1 臺大 資訊工程學系
4 4 0 交大 電機工程學系甲組
5 10 5 成大 電機工程學系(普渡雙聯組)
6 5 -1 清大 電機工程學系甲組
7 6 -1 交大 資訊工程學系甲組
8 8 0 清大 材料科學工程學系甲組
9 9 0 清大 電機資訊學院學士班乙組
10 11 1 清大 資訊工程學系甲組(電子資訊組)
11 7 -4 臺大 材料科學與工程學系
12 12 0 臺大 資訊管理學系
13 13 0 交大 資訊工程學系乙組
14 17 3 交大 材料科學與工程學系甲組
15 15 0 清大 資訊工程學系丙組(人工智慧組)
16 20 4 成大 資訊工程學系(普渡雙聯組)
17 -- -- 交大 電機工程學系乙組
18 16 -2 清大 電機工程學系乙組
19 14 -5 臺大 物理學系
20 19 -1 清大 資訊工程學系乙組(資訊工程組)
21 34 13 臺大 工商管理學系科技管理組
22 18 -4 清大 材料科學工程學系乙組
23 22 -1 臺大 醫學工程學系
24 23 -1 成大 電機工程學系
25 27 2 交大 材料科學與工程學系乙組
26 39 13 成大 機械工程學系(普渡雙聯組)
27 21 -6 臺大 化學工程學系
28 25 -3 臺大 化學系
29 32 3 交大 電子物理學系光電與奈米科學組
30 26 -4 清大 動力機械工程學系甲組
31 28 -3 清大 工學院學士班
32 33 1 清大 化學工程學系
33 30 -3 臺大 工程科學及海洋工程學系
34 31 -3 清大 理學院學士班
35 36 1 交大 電子物理學系電子物理組
36 24 -12 臺大 機械工程學系
37 29 -8 清大 物理學系物理組(乙組天文物理組)
38 37 -1 成大 資訊工程學系
39 41 2 清大 工程與系統科學系乙組(智慧奈米系統組)
40 46 6 交大 光電工程學系
41 45 4 清大 物理學系光電物理組
42 40 -2 清大 物理學系物理組(甲組一般組)
43 35 -8 臺大 生物機電工程學系
44 42 -2 交大 奈米科學及工程學士學位學程
45 51 6 中央 電機工程學系
46 38 -8 清大 動力機械工程學系乙組
47 55 8 清大 工程與系統科學系甲組(低碳綠能組)
48 47 -1 交大 理學院科學學士學位學程甲組
49 48 -1 成大 材料科學及工程學系
50 43 -7 成大 全校不分系學士學位學程
51 56 5 清大 原子科學院學士班
52 57 5 中央 資訊工程學系
53 44 -9 臺大 土木工程學系
54 52 -2 中興 電機工程學系甲組
55 59 4 中央 資訊電機學院學士班
56 61 5 清大 化學系
57 50 -7 陽明 生物醫學工程學系
58 49 -9 臺大 大氣科學系
59 54 -5 清大 科技管理學院學士班
60 68 8 清大 工業工程與工程管理學系
61 58 -3 臺大 生物環境系統工程學系
62 73 11 交大 應用數學系
63 66 3 成大 建築學系
64 60 -4 臺大 地質科學系
65 64 -1 交大 應用化學系
66 70 4 成大 生物醫學工程學系
67 62 -5 交大 機械工程學系
68 -- -- 中興 電機工程學系乙組
69 69 0 成大 光電科學與工程學系
70 67 -3 清大 生醫工程與環境科學系
71 71 0 成大 工程科學系
72 76 4 中正 電機工程學系甲組
73 81 8 中興 電機資訊學院學士班
74 65 -9 清大 數學系甲組(數學組)
75 74 -1 交大 工業工程與管理學系
76 90 14 政大 資訊科學系
77 105 28 中興 資訊科學與工程學系
78 63 -15 臺大 地理環境資源學系A組
79 72 -7 清大 數學系乙組(應用數學組)
80 75 -5 成大 化學工程學系
81 86 5 臺師 資訊工程學系
82 -- -- 中央 通訊工程學系
83 77 -6 成大 化學系
84 85 1 政大 統計學系自然組
85 -- -- 交大 生物科技學系乙組
86 92 6 中央 光電科學與工程學系
87 78 -9 交大 土木工程學系
88 83 -5 中央 化學工程與材料工程學系
89 79 -10 成大 航空太空工程學系
90 94 4 臺師 電機工程學系
91 84 -7 成大 工業與資訊管理學系
92 87 -5 成大 物理學系
93 91 -2 中山 材料與光電科學學系甲組
94 98 4 中正 資訊工程學系
95 80 -15 成大 機械工程學系
96 89 -7 中央 工學院學士班
97 97 0 中央 化學學系
98 -- -- 中山 化學系英語組
99 82 -17 中山 材料與光電科學學系丙組
100 106 6 國北 電機工程學系
101 93 -8 成大 工業設計學系
102 112 10 政大 應用數學系
103 109 6 中央 理學院學士班
104 95 -9 成大 土木工程學系
105 108 3 成大 都市計劃學系(自然組)
106 107 1 中興 材料科學與工程學系
107 96 -11 成大 系統及船舶機電工程學系
108 111 3 中央 物理學系
109 135 26 政大 地政學系土地測量與資訊組
110 103 -7 成大 資源工程學系
111 104 -7 成大 環境工程學系
112 99 -13 臺師 化學系
113 101 -12 中央 機械工程學系光機電工程組
114 125 11 國北 資訊工程學系
115 126 11 中正 通訊工程學系
116 102 -14 中山 化學系
117 116 -1 成大 地球科學系
118 114 -4 中興 化學工程學系
119 139 20 東海 建築學系
120 -- -- 中興 智慧創意工程學士學位學程
121 133 12 國北 通訊工程學系
122 113 -9 中央 機械工程學系先進材料與精密製造組
123 -- -- 中山 機械與機電工程學系全英語組
124 137 13 中正 資訊管理學系
125 128 3 中興 化學系
126 120 -6 臺師 物理學系
127 121 -6 臺師 光電工程學士學位學程
128 118 -10 中興 物理學系光電物理組
129 134 5 中央 太空科學與工程學系
130 119 -11 中央 機械工程學系設計與分析組
131 115 -16 中央 數學系計算與資料科學組
132 132 0 中正 化學工程學系
133 124 -9 臺師 機電工程學系
134 122 -12 中央 數學系數學科學組
135 129 -6 中正 化學暨生物化學系
136 147 11 海洋 電機工程學系
137 -- -- 中山 機械與機電工程學系
138 130 -8 中山 物理學系
139 146 7 臺師 圖文傳播學系
140 131 -9 中興 物理學系一般物理組
141 144 3 臺師 科技應用與人力資源發展學系
142 154 12 彰師 電機工程學系
143 143 0 中央 大氣科學學系
144 140 -4 中興 機械工程學系
145 142 -3 中興 生物產業機電工程學系
146 145 -1 中央 土木工程學系
147 163 16 中原 建築學系
148 141 -7 中興 環境工程學系
149 151 2 中興 應用數學系數據科學與計算組
150 153 3 中正 物理學系
151 152 1 中興 應用數學系應用數學組
152 155 3 市北 應用物理暨化學系電子物理組
153 150 -3 中央 地球科學學系
154 148 -6 中央 地球科學學院學士班
155 136 -19 彰師 化學系
156 149 -7 高雄 化學工程及材料工程學系
157 156 -1 中正 機械工程學系
158 161 3 海洋 光電與材料科技學系
159 164 5 高雄 電機工程學系
160 157 -3 中興 土木工程學系
161 167 6 彰師 電子工程學系
162 176 14 高師 軟體工程與管理學系
163 160 -3 高師 電機工程學系
164 170 6 中原 化學工程學系材料工程組
165 159 -6 市北 應用物理暨化學系應用化學組
166 186 20 暨南 電機工程學系甲組
167 158 -9 中正 地球與環境科學系
168 169 1 臺南 電機工程學系
169 168 -1 市北 地球環境暨生物資源學系
170 165 -5 中興 水土保持學系
171 175 4 臺南 材料科學系
172 180 8 北教 自然科學教育學系(女)
173 171 -2 彰師 機電工程學系
174 166 -8 海洋 機械與機電工程學系
175 174 -1 海洋 輪機工程學系動力工程組
176 178 2 高師 電子工程學系
177 172 -5 彰師 物理學系光電組
178 -- -- 暨南 電機工程學系乙組
179 177 -2 北教 自然科學教育學系(男)
180 184 4 嘉義 資訊工程學系
181 181 0 嘉義 電機工程學系
182 179 -3 長庚 化工與材料工程學系
183 173 -10 彰師 物理學系物理組
184 183 -1 高雄 建築學系
185 190 5 暨南 資訊工程學系
186 185 -1 海洋 輪機工程學系能源應用組
187 192 5 中原 化學工程學系生化工程組
188 188 0 高師 物理學系
189 187 -2 高雄 應用物理學系
190 -- -- 高師 工業科技教育學系科技教育與訓練組
191 182 -9 嘉義 應用化學系
192 206 14 淡江 建築學系
193 191 -2 海洋 系統工程暨造船學系
194 193 -1 高雄 土木與環境工程學系
195 201 6 海洋 海洋環境資訊系
196 196 0 海洋 海洋工程科技學士學位學程
197 202 5 中原 化學工程學系綠能製程組
198 199 1 海洋 河海工程學系
199 205 6 長庚 電子工程學系
200 204 4 中教 數學教育學系
201 195 -6 高雄 亞太工商管理學系工業管理組
202 -- -- 高師 工業科技教育學系能源與冷凍空調組
203 197 -6 中教 科學教育與應用學系
204 223 19 東華 物理學系奈米與光電科學組
205 203 -2 中原 環境工程學系
206 212 6 東華 材料科學與工程學系
207 198 -9 嘉義 電子物理學系
208 214 6 中原 機械工程學系
209 222 13 東華 物理學系物理組
210 213 3 暨南 應用材料及光電工程學系
211 209 -2 長庚 機械工程學系
212 208 -4 暨南 科技學院學士班
213 220 7 暨南 應用化學系
214 210 -4 嘉義 機械與能源工程學系
215 229 14 屏東 應用物理系光電暨材料組
216 217 1 東華 化學系
217 211 -6 逢甲 材料科學與工程學系
218 215 -3 嘉義 應用數學系
219 207 -12 逢甲 化學工程學系
220 225 5 東華 光電工程學系
221 219 -2 聯合 材料科學工程學系
222 239 17 淡江 航空太空工程學系
223 227 4 嘉義 土木與水資源工程學系
224 221 -3 聯合 化學工程學系
225 -- -- 東海 化學工程與材料工程學系(材料工程組)
226 234 8 逢甲 纖維與複合材料學系
227 -- -- 淡江 機械與機電工程學系光機電整合組
228 228 0 聯合 能源工程學系
229 236 7 淡江 化學工程與材料工程學系
230 233 3 暨南 土木工程學系
231 226 -5 臺東 應用科學系化學及奈米科學組
232 237 5 嘉義 木質材料與設計學系
233 -- -- 淡江 機械與機電工程學系精密機械組
234 232 -2 臺東 應用科學系應用物理組
235 246 11 文化 電機工程學系B組
236 245 9 文化 資訊工程學系A組
237 242 5 淡江 化學學系化學與生物化學組
238 241 3 淡江 化學學系材料化學組
239 -- -- 淡江 理學院尖端材料科學學士學位學程
240 252 12 文化 機械工程學系
241 254 13 文化 光電物理學系
242 262 20 文化 地理學系A組
243 249 6 文化 化學系
244 247 3 文化 化學工程與材料工程學系
245 251 6 文化 土地資源學系B組
246 250 4 中華 電機工程學系
247 261 14 文化 大氣科學系
248 260 12 文化 地質學系
249 253 4 文化 紡織工程學系
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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/SENIORHIGH/M.1630401312.A.A9D.html
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