孕育世界級光電人才 太陽能光伏權威

態度決定勝負

1997年，來自台灣的楊陽加入美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）的教學行列，在一間九坪大的實驗室，以校方提供的十萬美元啟動經費，開始他結合科學教育與研究的學術生涯。楊陽笑說，相比現在他的學生擔任助理教授，動輒近百萬美元的啟動基金，自己當年的經費實在少得可憐。但他始終相信，一個人的創意、對科學研究的堅持與態度，才是勝負的關鍵。

秉持這股器度，楊陽在他的研究室裡培育出的博士及博士後研究員至少一百位，其中的40％成了如美國普渡大學、休士頓大學、中國北京大學等大學教授，還有麻省理工學院的博士後研究員；另有40％在蘋果、英特爾、台積電等頂尖企業上班；而剩下的兩成則選擇創業開公司。

楊陽的研究團隊將不同材料的太陽能電池做成疊層電池，以能吸收不同太陽能光譜的概念為出發，在歷經兩年的研究後，發明了串聯有機太陽能電池，不僅大幅提升光電轉換效率，也創下科學史上，有機太陽能電池的光電轉換效率首次突破10％的世界紀錄。

截至今（2021）年10月，楊陽已帶領研究團隊發表了超過400篇論文，引用量超過125,000次，而楊陽的學術量化指標H-index來到166，表示他所有的學術文章中有166篇的論文分別被引用了至少166次。論文的引用率，代表的是研究成果的品質與影響力，湯森路透便是以不同領域的論文引用情況做分析，將楊陽評選為全球最具影響力的科學家之一。楊陽在實驗室裡的發現，始終引領著太陽能光電研究的發展。

1997年，楊陽成功列印高分子OLED 標誌的創舉，開啟了噴墨列印有機電子產品的可能性。

5,000公里的放手一搏

楊陽表示，自己在台灣求學時，只是個成績普普的物理系學生，有滿腹的好奇心，卻不擅長考試，「我就是比較調皮搗蛋，經常向老師提問挑戰，從來不中規中矩，讓老師很頭痛。」楊陽甚至因為課堂教的，他已經會了而翹課，結果微積分還因此被當。

「來來來，來台大；去去去，去美國」，是1960到80年代台灣大學生風行的價值觀。畢業於1982年的楊陽也懷抱著留學夢，服完兵役後，便到美國麻州攻讀研究所。美國的教授鼓勵學生提問，以及積極發表論文的研究風氣，讓楊陽笑說自己像是條魚回到了水中，能自由地探究學問，滿足他對學習的渴望，也讓他從一個在台灣平均成績不到70分的大學生，變成在美國科科得A的研究生。

楊陽取得博士學位後，隨即有四、五個工作找上門。業界開出年薪四萬五千美元，還有股票分紅、綠卡的豐厚條件；同時楊陽也入選全美只有100個名額的國家研究委員會（National Research Council, NRC）博士後研究員，雖然最後因為必須具備美國公民身分而作罷，但對楊陽而言已是一種榮譽。

人生就是不斷地選擇。每一個現在都是過去選擇的積累，人無法預知未來，能做的就是釐清目標。只要方向正確，即便眾人不看好，也要相信自己的選擇。

楊陽在研究所時擔任了六年助教，埋下想從事教育工作的種籽。於是熱愛與學生交流討論的楊陽，跌破眾人眼鏡，選擇到加州大學河濱分校做博士後研究員。年薪兩萬兩千美元，不到業界一半又沒有綠卡，連指導教授也勸他留在麻州。但楊陽在妻子的支持下，仍決定離開待了六年的舒適圈，前往加州，因為學術研究才是他的理想。

於是楊陽租了台卡車裝家當，後頭拖著自己的小轎車，便和妻子開了近5,000公里路程，花了一個禮拜橫跨美洲大陸，從美國東北部來到西岸的加州，開啟新的冒險。

楊陽期許自己成為學生的伯樂，激發他們對科學研究的熱忱。

甘做熱愛研究的傻子

在加州大學河濱分校工作幾個月後，同樣位於加州的UNIAX公司研發出柔性高分子OLED，引起了楊陽的興趣。個性積極的楊陽主動和UNIAX接洽，獲得了面試的機會。豈料面試時，UNIAX卻告訴他，已經找到來自英國劍橋大學的人選，但囿於美國移民局聘請海外科學家的規定，才會找其他人來面試，請他不要失望。

一般人遇到這種狀況，可能會生氣，或是消極地放棄，但楊陽卻認為，「我的個性就比較不服輸，所以我要盡可能表現最好的自己，讓他們沒有辦法拒絕我。」研究所時，楊陽雖然念的是物理系，也同時修讀電機，博士時又跨足化學領域，最後取得高分子物理的博士學位。跨足物理、電機、化學領域的背景，擴大了他的思維，更讓楊陽顯得與眾不同，最後逆轉面試結果，得到這份工作。「找我這個人等於找了三個人，很划算。」楊陽開玩笑地說。

楊陽認為，在UNIAX工作的四年，是他人生的轉捩點，讓他得以和不同領域的世界級人才共事，楊陽在UNIAX的老闆艾倫．黑格，後來還是2000年的諾貝爾化學獎得主。練就一身功夫的楊陽，因緣際會下，在1997年進入UCLA的材料科學與工程學系任教。此時的楊陽又面臨了抉擇，一個是終身職的副教授，但文書流程要等上十個月，另一個則是非終身職、但可立即上班的助理教授。科學本身就蘊含競爭，研究人員都會迫切想實現腦中的點子。當時正值有機光電起飛的階段，滿懷研究熱忱的楊陽，不在乎職位高低，只想把握時機，於是選擇擔任助理教授，隨即啟動了研究。

接下來的一年，楊陽帶領學生投入OLED的研究，成功使用特殊的噴墨印表機列印出高分子OLED 標誌。這項科學界創舉，開啟了人類能以噴墨列印有機電子產品的可能性，因而造就如今業界能以列印方式製作OLED面板。此研究成果不只獲得著名期刊《Science》報導，研究室也得到美國空軍部、美國科學基金會（National Science Foundation, NSF）等的經費支持，楊陽也因此獲得美國科學基金會年輕成就獎（NSF Career Award）。即使在進入UCLA之初，楊陽因放棄終身職副教授的機會而被人笑傻，但他仍憑著自己的能力，在1998年被提名為終身副教授，2002年便成為正教授，在競爭激烈的美國科學界站穩了腳步。

楊陽數十年的光電研究生涯，多次有突破性發展，被譽為全球最具影響力的科學家。

啟動學生創意，造就非凡

執教20多年來，楊陽始終對科學保持高度的好奇心，曾是楊陽在UCLA的學生、現任成大光電科學與工程學系教授郭宗枋表示，楊陽不跟風，總是開創新局的行事風格，他銘記在心。楊陽重視學生的點子，鼓勵學生提出天馬行空的想法，例如有學生在喝咖啡時，發想咖啡因能讓人提神，且咖啡因的沸點約在攝氏300度，遠高於太陽能電池運作的溫度，也許能增加太陽能電池材料的穩定性。在楊陽鼓勵下，研究團隊將混有咖啡因的化學溶液塗在導電玻璃上，形成含有特製薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，並放在加熱台上測試兩個月後，含有咖啡因的太陽能電池仍保有86％的初始轉換效率；而不含咖啡因的對照組，其初始轉換效率只剩60％，證實咖啡因的確能提升鈣鈦礦太陽能電池材料的穩定性。

探究原因，團隊發現咖啡因分子會與太陽能電池裡的離子形成強鍵結，有助穩定電池的晶體結構。但研究工作不會止步於此，團隊進一步探索茶鹼、可可鹼等化學分子是否有相似作用。「人蔘也可以試試看，蠻好玩的。」楊陽漾著笑容說。目前市面上的太陽能電池以矽晶太陽能電池為主，然而鈣鈦礦太陽能電池具有成本低、溶液塗佈的製程較為簡便，可作出彎曲或各色的太陽能電池等優點，卻始終有壽命短的問題。因此改善鈣鈦礦太陽能電池的熱穩定性，一直是近年科學界亟欲突破的目標，而楊陽團隊的研究成果，讓鈣鈦礦太陽能電池朝商業化發展的方向，又邁進了一大步。

楊陽認為，老師就像是伯樂，「當我們把學生當人才來栽培，激發他們的潛力，學生將來很有可能是千里馬；當我們把學生當勞動力來使喚，學生將來就是個勞動者。」楊陽耐心地引導學生找到有興趣的研究方向，給予自由選題的空間，擇其所愛，研究之路方能走得長遠。楊陽的研究室培育的科學家們，現已遍佈世界各大學、國際企業。藉由人和人的互動，產生對一個人、一個班，甚或是社會的重要改變，是教學工作最令楊陽著迷之處。

數十年的研究生涯，楊陽已獲得英國皇家化學學會會士、美國材料研究學會會士、美國物理學會會士、南加州中華科工學會終身成就獎等多項肯定。「好奇心、為所從事的研究感到快樂、熱忱態度，談起教學研究，任何時候都精力充沛。」是郭宗枋在楊陽身上習得的科研精神，如今郭宗枋透過教學與研究在成大傳承楊陽的精神。楊陽不只引領人們探索光電領域的無窮可能，更透過身教的潛移默化，不斷地培育能對世界發揮影響力的科學家。 

楊陽實驗室做的小面積鈣鈦礦光伏元件，用以測量材料及元件的表現。

執教20多年，楊陽的學生遍佈世界各大學、知名企業，持續發揮影響力。圖為學生送他的生日禮物。

楊陽與他的學生持續探索太陽光電的研究，引領人們走向更好的未來。（林旻萱攝）