窗戶也能發電？ 高雄大學讓透明建材變身新太陽能系統
Newtalk新聞
一支手電筒照向透明板材，板面隨即亮起鮮明螢光，光線沿著材料內部被導引至邊緣，小型太陽能板啟動、風扇開始轉動。這不是科幻場景，而是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(Luminescent Solar Concentrator, LSC)」技術示範，研究成果展現高雄大學在永續能源與跨域應用研究上的投入。
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。陳泓政團隊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，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。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。
陳泓政補充指出，相關研究同時涉及螢光材料的吸收與發光機制、光譜調控與波導設計等光學與材料工程基礎，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。
「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。
他進一步說明，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。