陽明交通大學材料科學與工程學系教授韋光華研究團隊，投入半透明有機太陽能電池研究，近期採用連續塗佈（SD）新穎策略所製備半透明有機太陽能電池具有p-i-n主動層結構，成果發表在國際科學期刊。（陽明交大提供）

〔記者洪美秀／新竹報導〕陽明交通大學材料科學與工程學系教授韋光華研究團隊，投入半透明有機太陽能電池研究，近期採用連續塗佈（SD）新穎策略所製備半透明有機太陽能電池具有p-i-n主動層結構，其研究結果顯示所製備的半透明有機太陽能電池是在該領域是光電能量轉換效率最高的元件，成果已發表在國際科學期刊《Advanced Energy Materials》，團隊也希望利用此技術，應用於智能溫室。

韋光華表示，在太陽光譜能量分佈中，可見光與紅外光分別佔47%與51%的能量，半透明有機太陽能電池元件模組應用在半透光的智能溫室屋頂時，可利用透過的可見光供溫室內植物進行光合作用來生長，也可利用被吸收的紅外光進行光電轉換產生電能。

允許架設在溫室屋頂之半透光有機太陽能板同時以陽光能量產生電能及容許農作物的生長，以達到農業與電能共生目標。且半透明有機太陽能板，也可用於各類建築物之玻璃窗上產生能源，也可望幫助解決逐漸惡化的氣候變遷問題。

過去的半透明有機太陽能電池主動層中均沿用傳統之塊體異質（BHJ）主動層結構（註一）。在BHJ主動層的結構中，由於溶液經旋轉塗佈後形成主動層之過程本質上為自發性相分離行為，會造成無法精確調控吸收不同波長的光；以及因為無法達成有效及平衡的電子和電洞傳輸行為，而導致無法有效提升透光度及元件之光電能量轉換效率。

韋光華團隊，採用連續塗佈（SD）新穎策略，所形成p-i-n主動層結構具兩個優點，團隊透過精確控制高分子和小分子層的厚度，增加元件可見光穿透度，而增加元件的光電轉換效率。

此外團隊在塗佈時以動力學（kinetics）來控制p-型高分子和n-型小分子在界面相互擴散，可產生兩種分子之均勻混合層（i-型），獲得類p–i–n 三層主動層結構。這類三層主動層結構，可以避免兩者再結合之可能性。因而可以保持元件之高光電轉換效率而同時增加可見光穿透度。

這項研究已在《Advanced Energy Materials》發表，該成果不僅展現國内半透明有機太陽能技術達世界一流及自行研發的實力，也積極著手研究利用此技術，幫助智能農業達到更高的經濟效應。

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