本專題中心的研究目標，旨在探索創新的製造技術與新穎材料，用以加速次世代能源科技的開發與應用，促進更好生活環境和產業技術，實現碳中和社會的目標。
主要研究方向
節能與產能元件
- 鈣鈦礦太陽能電池顯示出顯著的光伏遲滯和長期穩定性問題，遠低於商業標準。我們將研究幾種關鍵策略以減少缺陷密度，包括使用添加劑進行缺陷鈍化、控制晶粒生長，以及減少在晶粒界面產生的缺陷。透過採用這些策略，我們期望提高鈣鈦礦太陽能電池的穩定性和轉換效率。
- 我們發展一種高化學穩定性類玻璃高分子與量子點的複合薄膜材料，應用於被光發光二極體。其得以物理方式與化學方式進行材料的回收，回收後的化合物亦得重複使用，使其成為一種永續材料。我們也研發近紅外光與短波紅外光螢光材料，並將其應用於節能寬譜帶紅外光光轉換發光二極體。
- 研究主旨在利用陽光驅動水分解產生綠氫氣。重點研究項目包括開發高效能電子電洞產生的半導體結構、利用非貴金屬複合材料實現高活性催化劑、設計高效氣液分離的電極結構。透過整合這些結果，目標是實現高效能的太陽能到氫氣的轉換。
次世代電池
- 我們發展一種全新的液態化學合成法，合成高電導度的固態電解質材料，此方法可同時實現量產與結構調控。我們也調控氣氛與濕度，量測臨場同步輻射X光粉末圖譜，追蹤材料於不同環境下的結構變化。最後預計將其應用於固態電池中。
先進材料模擬計算
- 本實驗室近年來積極開發先進機器學習平台用以研究及預測複雜組成結構及能源材料的性質，研究材料包含複雜鈣鈦礦、高熵合金以及固態電解質，並積極探索新穎機器學習領域如生成式AI以及量子機器學習在材料性質預測的應用。
研究內容
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使用高品質的二維材料來研發超薄、高效光電元件及系統
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開發電池用材料與發光材料
研究成果
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WSe2/MoSe2 異質雙分子層中莫瑞三元子的特徵 - Nature 594, 46–50 (2021)
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高熵下微觀序列的新可能：超彈性高熵Elinvar合金 - Nature 602, 251-257 (2022)