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 114 學年度 第 2 學期 電機工程學系碩士班 吳世雄教師 太陽能電池專論 課程大綱
課程簡介   Course Introduction
開課年度學期
Year / Term
114 學年度 第 2 學期
開課班級
Department
電機工程學系碩士班 電機系碩博班合選
Master Program, Department of Electrical Engineering
授課方式
Instructional Method
課堂教學 、 英語
課程電腦代號
Course Reference Number
182049
課程名稱(中文)
Course Title(Chinese)
太陽能電池專論
課程名稱(英文)
Course Title(English)
Advanced Topics in Solar Cells
學分數/時數
Credit Hours
3 / 3
必(選)修
Required / Elective Course
選修 Elective
授課老師
Instructor
吳世雄
助教
Teaching Assistant
上課時間
Meeting Time
星期三,節次3
Wed, Period 3、4、5
上課教室
Classroom
ZB204
Office Hours

獲獎及補助情形   Awards and Grants

聯合國永續發展目標 (SDGs跨域類別)   Sustainable Development Goals, SDGs

課程目標   Learning Objectives
本課程旨在從材料科學與元件物理的角度深度探討太陽電池的基本原理、結構設計、製程技術及其在不同應用場景中的性能優化。透過系統性的介紹與分析,學生將學習包括半導體物理基礎、太陽電池的光電轉換原理、特性與效率評估,以及各類太陽能電池材料(如結晶矽、非晶矽、化合物半導體、III-V 多接面電池與新型有機/量子點電池)的製備方法與元件設計策略;同時涵蓋太空用電池設計與太陽電池產業現況與未來發展趨勢等議題 。透過課堂講授、專題分析、文獻閱讀與案例研討,本課程培養學生具備分析複雜太陽電池系統、比較不同電池技術優劣、理解材料與裝置性能關聯之能力,並能將理論知識應用於研發或實務應用領域,為進一步研究或投入光伏與再生能源產業打下堅實基礎。

This course aims to provide an in-depth exploration of the fundamental principles, structural design, fabrication technologies, and performance optimization of solar cells from the perspectives of materials science and device physics. Through systematic introduction and analysis, students will learn the fundamentals of semiconductor physics, the photoelectric conversion principles of solar cells, performance characteristics and efficiency evaluation, as well as the fabrication methods and device design strategies of various photovoltaic materials, including crystalline silicon, amorphous silicon, compound semiconductors, III–V multijunction solar cells, and emerging organic and quantum dot solar cells. The course also covers space solar cell design, as well as the current status and future development trends of the photovoltaic industry.

Through lectures, topic-based analysis, literature review, and case studies, this course aims to equip students with the ability to analyze complex photovoltaic systems, compare the advantages and limitations of different solar cell technologies, and understand the relationships between materials and device performance. Furthermore, students will be able to apply theoretical knowledge to research and practical applications, thereby establishing a solid foundation for advanced study or careers in the photovoltaic and renewable energy industries.
 

先修 ( 前置 ) 課程   Prerequisite
 

彈性教學規劃   Flexible Teaching/Planning Schedules
*本課程實施16+2週彈性教學方案,其中第17、18週之彈性規劃如下:
校外參訪
自主學習

課程大綱   Course Syllabus
週次
Week
課程單元大綱
Unit
教學方式
Instructional Method/Style/Teaching Style
參考資料或相關作業
References or Related Materials
評量方式
Grading
1 課程規定講解(Introduction to Course Policies) 課堂規則講述(Classroom Rules Overview)     
2 半導體太陽電池元件原理(Principles of Semiconductor Solar Cell Devices) 課堂講述(Lectures)     
3 結晶矽材料之製備(Preparation of Crystalline Silicon Materials) 課堂講述(Lectures)      
4 單晶矽太陽電池(Monocrystalline Silicon Solar Cells) 課堂講述(Lectures)     
5 多晶矽太陽電池(Polycrystalline Silicon Solar Cells) 課堂講述(Lectures)     
6 非晶矽太陽電池(Amorphous Silicon Solar Cells) 課堂講述(Lectures)     
7 文獻心得報告(Literature Review Report) 個人簡報(Individual Presentation)     
8 文獻心得報告(Literature Review Report) 個人簡報(Individual Presentation)      
9 II-VI化合物太陽電池(II–VI Compound Semiconductor Solar Cells) 課堂講述(Lectures)      
10 II-VI化合物太陽電池(II–VI Compound Semiconductor Solar Cells) 課堂講述(Lectures)     
11 III-V化合物太陽電池(III–V Compound Semiconductor Solar Cells) 課堂講述(Lectures)     
12 太空用太陽電池(Space Solar Cells) 課堂講述(Lectures)     
13 有機、染料敏化電池(Organic and Dye-Sensitized Solar Cells) 課堂講述(Lectures)     
14 鈣鈦礦太陽電池(Perovskite Solar Cells) 課堂講述(Lectures)     
15 文獻心得報告(Literature Review Report) 個人簡報(Individual Presentation)      
16 文獻心得報告(Literature Review Report) 個人簡報(Individual Presentation)      
17 企業參訪與實作(Industry Visit and Hands-on Practice)     上傳學習心得 
18 期末考週(提供教材,讓學生自主學習)(Final Exam Week (Course materials provided for students' self-directed learning)) 自主學習(Self-directed learning)    上傳學習心得 


單一課程對應校能力指標程度   The Degree to Which Single Course Corresponds to School Competence
編號
No.
校核心能力
School Core Competencies
符合程度
Degree of conformity
1 公民力 (Citizen) 0
2 自學力 (Self-learning) 5
3 資訊力 (Information) 5
4 創造力 (Creativity) 2
5 溝通力 (Communication) 5
6 就業力(Employability) 2

單一課程對應系能力指標程度   The Degree to Which Single Course Corresponds to Department Competence
編號
No.
類別
Category
系核心能力
Department Core Competencies
符合程度
Degree of conformity
01 系所 具備專業知識運作及運用之能力 5
02 系所 發掘問題、實驗分析及驗證之能力 1
03 系所 創新思考開發之能力 1
04 系所 協調合作、領導團隊與管理規劃之能力 2
05 系所 中英文寫作與簡報之能力 5
06 系所 強化國際觀與國際交流之能力 5

單一課程對應院能力指標程度   The Degree to Which Single Course Corresponds to College Competence
編號
No.
院核心能力
College Core Competencies
符合程度
Degree of conformity
1 語文能力 5
2 溝通與合作能力 2
3 創新與實踐能力 2
4 專業知能 5


教科書或參考用書   Textbooks or Reference Books
館藏書名   Library Books
備註   Remarks
ISBN:978-957-11-5347-6
書名:太陽電池
作  者:黃惠良 、蕭錫鍊 、周明奇 、林堅楊 、江雨龍 、曾百亨 、李威儀 、李世昌 、林唯芳
出版社別:五南
出版日期:2014/10/06

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教學方法   Teaching Method
教學方法
Teaching Method
百分比
Percentage
講述(Lecture) 80 %
分享(Presentation) 20 %
總和  Total 100 %

成績評量方式   Grading
評量方式
Grading
百分比
Percentage
出席狀況(Attendance Record) 10 %
個人口頭報告(Individual Oral Presentation) 50 %
個人書面報告(Individual Written Report) 40 %
總和  Total 100 %

成績評量方式補充說明   
 

課程大綱補充資料   Supplementary Material of Course Syllabus