透明建材導入太陽能系統 高大應化系助教陳泓政展示集光技術

記者王正平/高雄報導

在淨零轉型與建築節能需求日益迫切的背景下,如何讓城市空間本身成為能源來源,成為各界關注的重要課題;國立高雄大學應用化學系助理教授陳泓政團隊,近年投入研發的「螢光太陽能聚光器」技術示範,嘗試從材料與光學設計出發,提出不同於傳統太陽能板的思考方向,透過螢光材料與導光機制的結合,讓建築外牆與窗戶也具備收集光能、轉換電力的潛力。

陳泓政說,螢光太陽能聚光器的核心概念,是將高效率螢光分子嵌入透明壓克力板中,材料吸收太陽光或紫外光後產生螢光,再透過「全內反射」現象,將光能在板材內部導引至四周邊緣,最後由貼附在邊緣的小型太陽能板轉換為電能。相較傳統太陽能板必須直接面向陽光、占用大面積屋頂空間,這項技術讓真正的集光角色由「材料本身」擔任,使太陽能系統配置更具彈性;團隊正持續透過材料化學與結構設計,降低能量損失並提升整體光能利用效率。

陳泓政指出,透過螢光聚光設計,太陽能不再侷限於屋頂或空曠場域,而是有機會融入建築外牆、窗戶,甚至室內隔間,讓原本只是耗能的建築立面,轉化為分散式發電的能源來源。

研究團隊也展示多組螢光材料樣品,在紫外光照射下呈現紅、綠、藍等不同顏色的明亮螢光,顯示螢光分子在材料設計與應用情境上的多元可能。陳泓政表示,螢光太陽能聚光器所使用的板材具備半透明與可調色特性,未來在建築設計上,除了能源功能,也能兼顧採光與外觀需求,增加實際導入的彈性。

他說,目前展示的裝置屬於概念驗證與原型階段,研究重點在於證明導光與發電機制的可行性。後續將持續優化螢光材料的穩定性與導光效率,並評估放大尺寸、耐候性與實際建築整合等課題,逐步朝向實務應用推進。

陳泓政表示,透過化學材料、光學原理與建築應用的整合,團隊嘗試回應城市能源轉型的實際需求,為未來建築能源系統提供新的思考方向,也為大學研究如何回應社會議題,提出具體示例。