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《星期人物》李紹先─鈣鈦礦太陽能電池研究新秀 獲頒未來之星獎

*2017/04/29
作者:陳永富。 點閱率:1741
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年籍:36歲、古寧頭村北山人
現居:新北市中和區
學歷:古寧國小、金寧中小學、金門高中、國立交通大學、國立台灣大學碩士、博士
經歷:行政院科技部與台灣大學材料科學與工程研究所助理研究學者

國內最高學府國立台灣大學2016-2017年最新學校簡介手冊,封面與封底採用台大工學院材料科學與工程研究所最新研究成果-鈣鈦礦太陽能電池。這個新科技研究計畫,主要由金門籍博士助理研究學者李紹先負責執行。
  上月18日,年僅36歲的李紹先,就以他在新穎能源材料之領先研究成就,榮獲日本化學學會頒發Distinguished Lectureship Award(或稱Rising Star Award)--未來之星獎。此獎項主要頒給日本以外之亞洲國家中,研究表現優秀且具有未來潛力的年輕研究學者。
  李紹先的台大博士班指導教授陳俊維稱讚他年輕有為,對研究細心、專心外,更有鍥而不捨、不厭其煩、反覆驗證的科學求真、求實精神,他每天平均花12小時在實驗室內,所負責的幾項研究計劃都得到亮眼的研究成果。
  李紹先主要研究領域為新穎能源材料、二維結構材料。由於屢有傑出表現,去年初起,代表台大材料所,負責與日本三大材料研究中心之一的「NIMS物質‧材料研究機構」進行學術交流。李紹先多次前往筑波NIMS,跟日本頂尖材料科學家交換原子層材料及奈米、鈣鈦礦太陽能電池等新科技研究心得,獲得日本材料學術界肯定。
陳俊維教授表示,日本人治學態度嚴謹,對科學研究驗證一絲不苟,要求嚴格,李紹先能夠獲得日本學術界肯定,並獲日本化學學會頒發Distinguished Lectureship Award(Rising Star Award)未來之星獎,是他個人及台大之光。這個獎,有助強化李紹先的信心,探索研究更新穎的材料科學,也盼能給他更多挑戰世界頂尖研究的競爭動力。
李紹先1981年出生於金門縣金寧鄉古寧頭村。金門高中畢業,推甄上國立交通大學材料系。當時材料科學系在台灣並不算熱門,介於物理與化學知識之間的材料學範圍廣泛,課程又枯燥,對大學新鮮人而言,入門學習不容易;同學間又強者輩出,大學修課成績並不突出,過程挫折,對於未來是否該再走材料領域頗為茫然。
後來他考上台大材料科學與工程系研究所,接受林招松教授指導;再攻讀博士,受陳俊維教授指導。藉由自行設計與執行實驗的過程,把學過的理論與實務作連結後,讓他重新找回對材料科學研究的熱情。在台灣大學充沛資源的環境中,也讓他特別享受與各領域的教授、學生互相討論解決問題的過程,「教學相長」是他在做研究過程中最大的心得。
在台大攻讀碩、博士期間,材料系接收原物理系教學大樓,李紹先協助林招松教授及陳俊維教授整理老舊的教室,從無到有,採購並組裝各項精密實驗儀器,完成研究團隊之軟硬體設備。過程雖然克難且煩瑣,但收穫亦為豐富,對於之後的研究之路頗有助益。
  李紹先2010年發表的「原子層石墨烯氧化物用於有機太陽能電池之電洞傳輸層」論文,乃屬領先世界材料界的創先研究,是首次使用二維結構的原子層材料(約2奈米厚,1奈米等於10-9公尺)應用於有機太陽能電池,幫助收集太陽能所產生的光電流。該研究文獻獲學術界重視,被國內外各項學術研究引用近500次。
近年來,在太陽能電池的研究領域中,鈣鈦礦結構材料已逐步取代有機材料,因為其有更為優異光電材料性質及轉換效率(目前世界紀錄已突破22%),被視為下一世代的關鍵太陽能電池材料。李紹先與其團隊也於去年發表一篇利用添加奈米粒子來改善鈣鈦礦材料的結晶動力學,以得到較佳的鈣鈦礦薄品質與較佳的元件效率表現,研究結果刊登於目前影響因子點數(impact factor)最高的能源期刊(Energy & environmental science),同時被選為2016-2017年台大簡介手冊封面。
2014年,李紹先以「高分子材料與金屬氧化物混摻型太陽能電池」研究,榮獲行政院科技部103年度博士後研究人員學術著作獎。去年8月,又獲科技部遴選為物理學門助理研究學者,他也成為台大材料所首位助理研究學者,與博士班指導教授陳俊維教授合作,目前主導鈣鈦礦太陽能電池及其他結合二維結構原子層材料的能源計劃等研究。
  陳俊維對蘇格蘭威士忌酒頗有涉獵,他也特別喜飲名聞中外的金門高粱酒。  2014年陳俊維教授在其所主辦的石墨烯學術研討會中(RPGR 2014),特別向2010年以二維石墨烯材料開創性實驗而獲得諾貝爾物理獎的英國曼徹斯特大學教授安德烈·海姆推薦金門高粱酒,深獲安德烈‧海姆激賞。
那台大材科所能不能與金門酒廠合作,就金門高粱酒的釀酒材料「高粱、小麥、水」等進行實驗,以嚴謹之科學研究數據,得出金門高粱酒何以香醇好喝、頻頻在世界大賽得獎的關鍵成分?
  陳俊維教授表示,金門高粱酒採固態蒸餾出酒,存放於不鏽鋼儲酒桶中成分穩定,要進行材質研究分析沒有問題。針對不同年份、不同廠區、不同的酒品,可實驗分析出那種材料、比率能釀出最好喝的金酒;亦可找出提升產量及品質的釀造密碼,對金酒現在還只能憑藉老師傅傳統經驗的古法釀酒方式,當然能提升品質穩定性。而世界級的台灣大學材料所實驗室提供的金酒高品質學術研究保證,不也更能加乘金酒這塊金字招牌的國際地位?也會是最好的品牌行銷,將是成功的產學合作模式。
  如果台大材科所真有與金門酒廠合作研究的機會,金門優秀子弟李紹先,自然是率領台大實驗團隊的首選人才。

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