讓窗戶也能發電！高雄大學聚光器突破發想 找能源新出路

讓窗戶也能發電！高雄大學陳泓政研究團隊聚光器突破發想找能源新出路。記者郭韋綺／攝影

太陽能光電技術進步，卻始終受限於一個前提，必須正面迎光，高雄大學應用化學系助教陳泓政研究團隊提出螢光材料與光學導引機制，投入「螢光太陽能聚光器LSC」研究，讓透明板材本身具備集光能力，嘗試突破光電板只能向上放的瓶頸，他說，最後進入商業領域，只需優化技術提升效率，跨越臨門一腳。

⭐2025總回顧

與直接將光轉換爲電的太陽能板不同，螢光太陽能聚光器的概念，是先收光、導光再進行發電，研究團隊將螢光分子嵌入透明壓克力板中，當太陽光或紫外光照射進來，螢光分子會吸收光能並重新放射出不同波長的光，接着透過「全內反射」現象，使光線在高折射率材料內部來回反射，沿着板材被導引至四周邊緣，最後由邊緣貼附的小型太陽能元件進行電力轉換。

陳泓政指出，這種設計的關鍵，在於讓材料本身成爲集光角色，而非依賴外掛的大型模組，因此螢光聚光系統具備半透明特性，可與建築外牆、窗戶、遮陽構件甚至室內隔間結合，擴大太陽能在建築中配置彈性。

不過他坦言，這項技術目前仍處於原型與概念驗證階段，從能量轉換效率來看，市面上已商業化的矽基太陽能模組，轉換效率多落在15%至20%；相較之下，螢光太陽能聚光系統目前多在5%以下，尚不足以直接取代既有主流技術。

「效率差距其實反映出科學上的限制」陳泓政解釋，全內反射並非百分之百發生，若光線入射角小於臨界角，仍會從材料中逸出，造成能量損失；此外螢光分子在吸收與再放光過程中，也存在量子效率與光譜匹配的限制，都是影響整體效能關鍵因素。

陳泓政強調，螢光聚光技術的定位並非與傳統太陽能正面競爭，而是補足其無法覆蓋的場域，當太陽能不再只存在於屋頂，而是分散在建築立面與透明構件中，能源系統的彈性會大幅提高。

團隊研究重點未來放在材料化學與光學設計，逐步降低導光過程中的能量流失，包括尋找更高折射率、同時具備透明性的有機高分子材料，以及提升螢光分子的穩定性與壽命。

他認爲，隨着淨零碳排成爲趨勢，如何在有限空間中提高能源自給率，已成爲太陽能下一階段的重要課題，螢光太陽能聚光器雖尚未走到商業化階段，但提出的技術路線正爲太陽能發展提供另一種不以效率單一指標爲導向的思考方向。

高雄大學校長陳啓仁肯定陳泓政研究團隊成果。記者郭韋綺／攝影

讓窗戶也能發電！高雄大學陳泓政研究團隊聚光器突破發想找能源新出路。記者郭韋綺／攝影

讓窗戶也能發電！高雄大學陳泓政研究團隊聚光器突破發想找能源新出路。記者郭韋綺／攝影

讓窗戶也能發電！高雄大學陳泓政研究團隊聚光器突破發想找能源新出路。記者郭韋綺／攝影

讓窗戶也能發電！高雄大學陳泓政研究團隊聚光器突破發想找能源新出路。記者郭韋綺／攝影

延伸閱讀