理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    三苯胺硫二苯胺系列雙錨基有機染料應用於染料敏化太陽能電池
    (2021) 潘姿霒; Pan, Tzu-Ying
    合成三苯胺硫二苯胺染料(TY1-TY3)作為無金屬的有機染料,應用於染料敏化太陽能電池(DSSC)。引入三苯胺(TPA)作為硫二苯胺(PTZ)的N-取代基,目的在於作為二級電子予體並建立階層式電荷轉移通道,增加主要電子予體PTZ的電荷轉移(ICT)至錨基,且提供快速的染料再生。以4-(hexyloxy)phenyl (-OC6H13)或4-(hexylthio)phenyl (-SC6H13)取代基的三苯胺硫二苯胺核心,與3-hexylthiophene連接,得到TY1。同樣的,當使用 4,4-bihexyl-4H- cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dithiophene (CPDT)作為共軛架橋,則會得到TY2和TY3。當TPA主體上的取代基從4-(hexyloxy)phenyl轉換成 4-(hexylthio)phenyl (TY2到TY3)時,發現染料的ICT吸收峰藍移且HOMO/LUMO能階顯著的提高,是由於烷硫取代基的推電子特性比含氧類似物更強。因此基於TY3的染敏電池元件表現出低於3%的效率,歸因於 4-(hexylthio)phenyl取代基的存在,導致無效率的電子注入。當共軛架橋從3-hexylthiophene延伸到CPDT(TY1到TY2)時,ICT吸收帶變窄、莫耳消光係數變高,但HOMO/LUMO能階維持不變。這種現象指出共軛長度的延伸不利於TY染料的光吸收,從而不利於電子注入。在所有TY染料中,當TY1含有鵝去氧膽酸(CDCA)作為共吸附劑,在一個太陽光的條件下,表現出良好的光電轉換效率達 10.47%;此裝置效率優於N719 (9.50%)和HL5 (8.53%)。這些結果歸因於TY1具有適當的光吸收範圍、有效的電子注入、良好的階層式電荷轉移通道和快速的染料再生。在室內照明(Philips T5 lamp)下,基於TY1的染敏電池在1000 lux、600 lux 和300 lux下分別達到了21.2%、19.5% 和16.8%的光電效率,顯示出染敏電池在物聯網 (IoT)應用上的無限潛力。