東海大學化學系王迪彥教授跨三校組成”新世代能源研究團隊”研發利用超薄之原子層材料，以太陽光產生潔淨氫能
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- 日期 : 2020-02-19
本校化學系助理教授王迪彥與台大教授陳俊維，臺灣科技大學教授黃炳照所組成之跨校際之「新世代能源研究團隊」，最近在再生潔淨能源相關之研究，「利用太陽能轉換氫能」 相關議題，有重大之突破：研發出以原子層材料石墨烯與矽基材料結合之新型的光電化學製氫技術。
王迪彥助理教授的專長在開發奈米材料於光電及催化上之應用，王博士最近科技部計畫主要研究的方向更是著重在發展新型態鋁離子電池之陰極材料。延攬王博士將能夠對於鋁離子電池陰極插層反應進行深入研究，同時建立金屬離子電池之測試平台，利用多項細微結構分析以了解陰離子在石墨碳材及其他層狀材料在催化及插層機制，同時建立新一代催化及插層之測試鑑定平台。
在2017年底時，王迪彥助理教授與台科大黃炳照教授所率領之鋁電池之研究團隊之研究「下一世代儲能新星:可高速充放電鋁離子電池」被科技部選為未來科技展中的智慧應用與能源環境一個展示項目。全台灣只有109件被選中，代表此研究對於台灣未來能源發展是一項相當重要的一項工作。 同時在最後此項目也被選為最佳媒體關注獎。
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王迪彥助理教授(左)與台科大黃炳照教授所率領之鋁電池之研究團隊之研究被科技部選為智慧應用與能源環境一個展示項目
此次，三校之新世代能源研究團隊團隊，利用新穎之原子層材料石墨烯(Graphene)，與矽形成所謂蕭基界面(Schottky Junction)，有效將太陽能成功轉換成氫能。石墨烯是自然界目前已知最薄的材料，只有單原子之碳材，其厚度0.34奈米，約只有頭髮直徑的10萬分之一的厚度。自從其2004年被發現之後，已成為當今相當重要的材料之一，並開啟了二維原子層材料的研究領域。此重要發現之科學家，並於2010年獲頒諾貝爾物理獎。
本次研究最大的突破，為利用實驗室所成長的單原子層之石墨烯材料，與具有奈米結構的矽形成具有三維的石墨烯/矽的蕭基界面(Schottky junction)，應用於太陽能產氫。此特殊結構大幅降低了矽的反射率，增加其太陽光吸收效率高達20%，因此增加其產氫效能。此外，雖然石墨烯材料只有單原子層之厚度，但在酸或鹼的電解液中具有非常好的穩定性，能大幅改善過去以矽來做光分解產氫之所遭遇之穩定度問題，在矽表面形成一個好的保護層。此以原子層材料與半導體形成新型的潔淨能源元件，成為未來在太陽能產氫的應用上一個新的平臺。陳俊維教授團隊這項傑出研究不僅順應國際綠能趨勢，與臺灣政府也力推綠能政策相符，且相當具有商業發展價值。此結果於日前登上能源研究頂尖期刊Advanced Energy Materials，並被獲選為當期之封底。
發表論文：Creation of three-dimensional textured graphene/Si Schottky junction photocathode for enhanced photoelectrochemical efficiency and stability, Advanced Energy Materials, 1901022, (2019) 網址：https://doi.org/10.1002/aenm.201901022
台大、台科大、東海大學組成的跨校際團隊，發現超薄的原子層材料石墨烯，可幫助太陽光產生潔淨氫能，相當具有商業發展價值。
新聞連結:
經濟日報: https://money.udn.com/money/story/5648/4338447?from=udnamp_storysns_line
中央廣播電台:https://www.rti.org.tw/news/view/id/2051303
自由時報:https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/3065585?utm_medium=P
公視中晝新聞:https://youtu.be/iHdxZ6pMqTQ
Taipei Times:http://www.taipeitimes.com/News/taiwan/archives/2020/02/13/2003730897
