前瞻技術脈動：能源技術(202604)

關鍵字：；；；；；；；

瀏覽次數：137｜歡迎推文：

科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2026年3月18日

圖、前瞻技術脈動：能源技術(202604)

創紀錄效率的半透明太陽能電池：推動建築整合光電與智慧節能窗應用
香港理工大學(Hong Kong Polytechnic University)的研究團隊開發出新一代半透明有機太陽能電池，可應用於建築智慧窗與永續能源設計。研究提出一項創新指標FoMLUE(光利用效率品質因子)，用以評估材料在透明與發電效率間的平衡。透過挑選具高FoMLUE值的三元光活性材料，團隊成功製作出光利用效率達6.05%的裝置，創下半透明太陽能電池紀錄，並具備優異的熱絕緣與操作穩定性。研究同時建立模擬模型，分析371座城市的能效潛力，結果顯示逾九成地區可年減建築冷暖負荷，能源節省最高可達1.43GJ/m²。此技術可廣泛應用於建築整合光電、車輛與農業溫室等場域，為智慧節能窗與綠建築開啟新契機，相關成果已發表於《Nature Communications》。
參考資料：Semi-transparent solar cells achieve record efficiency to advance building-integrated photovoltaics. TechXplore, 2025/10/22

電化學方法有望實現快速充電與延長電池壽命
沙迦大學（University of Sharjah）研究團隊提出一種新的電化學方法，結合分數擴散理論（fractional diffusion theory），用以描述混合離子電子導體（MIECs）在瞬態充電過程中離子與電子的非典型傳輸行為。研究發現，當MIEC薄膜厚度受限時，充放電效率更快，可望提升充電速度、能量密度與延長電池壽命。該技術不僅對鋰離子電池具重大意義，也為儲能與電子技術奠定了理論基礎。該研究成果已發表於《Advanced Materials》。
參考資料：Electrochemical method promises faster battery charging and extended lifespan. TechXplore, 2025/10/22

奈米多孔矽藉由水的摩擦產生電能：開啟水驅動自供能技術新時代
歐洲多所大學與研究機構團隊成功開發出一種以奈米多孔矽與水為基礎的新型發電技術。研究顯示，當水在疏水性矽孔洞間受到壓力驅動並反覆進出時，固液界面會產生電荷分離，進而轉換為電能。該裝置被稱為「浸潤–排出式摩擦電奈米發電機(IE-TENG)」，能量轉換效率可達9%，為目前固液型奈米發電裝置的最高紀錄之一。其技術關鍵在於導電且具疏水的奈米多孔矽結構，可精準控制水分子運動，使能量轉換穩定且可重複。這項技術有望用於自供能感測器、智慧穿戴裝置及觸覺機器人，開啟「以水生電」的新型環保能源途徑，研究成果已發表於《Nano Energy》。
參考資料：Nanoporous silicon generates electricity from friction with water. TechXplore, 2025/10/22

雙層電極設計為下一代矽基電池提供動力，實現更快的充電速度和更長的續航里程
英國倫敦大學（University of London）研究團隊提出一種以科學實證為基礎的雙層矽基電極設計，成功改善電動車電池的循環穩定性與快充能力，並有望降低20–30%成本。研究利用多尺度、多模態原位成像技術，深入解析矽/石墨複合電極在充放電過程中的電化學與機械行為演變。傳統矽電極雖具理論容量可達石墨的10倍，並具備更快充電潛力，但在充放電時體積膨脹可達300%，導致材料粉化與壽命衰退。研究團隊依據成像所得的機理洞察，設計出創新的雙層結構電極，有效緩解體積膨脹與內部應力問題。該研究成果已發表於《Nature Nanotechnology》。（1021字；圖1）
參考資料：Double-layer electrode design powers next-gen silicon-based batteries for faster charging and longer range EVs. TechXplore, 2025/10/24

歡迎來粉絲團按讚！

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------