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環境永續螢光碳量子點於太陽能電池之應用

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第62屆--民國111年

科別

工程學科(二)科

得獎情形

探究精神獎

學校名稱

國立臺灣師範大學附屬高級中學

指導老師

江青釗;李柏翰

作者

簡佑恩;魏啟恆;張嘉宸

關鍵字

螢光碳量子點,太陽能電池,綠色能源

摘要或動機

有機太陽能電池(OSCs)因製程簡單、可撓性高及成本低等特性而備受矚目。本研究除了致力於提升OSCs的元件效率之外,亦將聯合國永續發展目標(SDGs)融入研究之中。為了符合永續發展的精神,本研究以生物可降解、安全無毒以及生產便宜的永續材料,來取代目前OSCs所使用的環境有害及難以回收之材料與製程,讓OSCs從材料製程端就符合SDGs的技術發展與產品應用趨勢。台灣桂竹、功勞葉植物及菠蘿均是台灣盛產常見之天然植物,將其利用於製備螢光碳量子點作為OSCs中界面優化材料,能有效降低電子傳輸層之表面粗糙度、界面缺陷及串並聯電阻,讓OSCs元件的效率提升。研究結果顯示,菠蘿螢光碳量子點具有優化氧化鋅電子傳輸層特性的最佳能力,能使OSCs的光電轉換效率由12.76%提升至13.99%。

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