【讓光走進材料:螢光太陽能聚光器的概念示範】

一支手電筒照向透明板材,板面隨即亮起鮮明螢光,光線在材料內部被導引至邊緣,小型太陽能板隨之啟動、風扇開始轉動——這是國立高雄大學應用化學系助理教授陳泓政團隊近年研發的「螢光太陽能聚光器(Luminescent Solar Concentrator, LSC)」技術示範。在淨零轉型與建築節能需求日益迫切的背景下,團隊從材料與光學設計出發,嘗試重新思考太陽能不只是裝設在屋頂上的設備,而是能融入建築本身的能源解方。

國立高雄大學應用化學系陳泓政團隊研發的「螢光太陽能聚光器(LSC)」,透過螢光材料與光學導引設計,讓透明板材本身具備收集光能與發電的潛力。這項研究為建築節能與城市淨零轉型提供新的想像方向,使太陽能不再侷限於屋頂,而能融入建築外牆與窗戶,展現大學研究回應永續能源與社會需求的具體實踐。
Outline

一支手電筒照向透明板材,板面隨即亮起鮮明螢光,光線在材料內部被導引至邊緣,小型太陽能板隨之啟動、風扇開始轉動——這是國立高雄大學應用化學系助理教授陳泓政團隊近年研發的「螢光太陽能聚光器(Luminescent Solar Concentrator, LSC)」技術示範。在淨零轉型與建築節能需求日益迫切的背景下,團隊從材料與光學設計出發,嘗試重新思考太陽能不只是裝設在屋頂上的設備,而是能融入建築本身的能源解方。
Process

陳泓政說明,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,使材料吸收太陽光或紫外光後產生螢光,再透過「全內反射」機制,將光能在板材內部導引至四周邊緣,最後由貼附的小型太陽能板轉換為電力。相較傳統太陽能板需直接朝向陽光、占用大面積空間,LSC 技術讓集光與導光的角色由材料本身承擔,使太陽能系統在建築配置上更具彈性。相關研究同時涉及螢光分子的吸收與發光機制、光譜調控與波導設計,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。
Output

「這項研究關注的,不只是單一裝置的發電效率,而是太陽能可以出現在哪裡。」陳泓政指出,透過螢光聚光設計,太陽能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。研究團隊展示多組在紫外光下呈現紅、綠、藍螢光的材料樣品,顯示板材具備半透明與可調色特性,未來除能源功能外,也能兼顧採光與建築美學。目前裝置仍處於概念驗證與原型階段,後續將朝材料穩定性、尺寸放大、耐候性與建築整合等方向持續優化,逐步推進實務應用。