綠色能源

能源是推動國家發展及經濟活動的基本動力，其對人民生活及國家安全之重要性不言可喻。進入二十一世紀，能源短缺、全球暖化與酸雨沈降均為人類所面臨的嚴重問題，而這些問題都與能源的開發與使用息息相關。尤其台灣天然資源蘊藏貧乏，能源幾乎全數仰賴進口，因此未來在這方面所面臨的挑戰將更為嚴峻。有鑒於此，行政院於98 年3 月提出包含綠色能源在內之六大新興產業以因應當前之經濟局勢。而近日來核四議題占據媒體大幅版面，在行政院宣布核四存廢將交付公投後，擁核與反核兩方分別對公投提出各自的看法，對於國家未來發展影響程度的說法則是南轅北轍，未來各式各樣的說明會或論壇預計將更為頻繁。值得注意的是，在立場較為中立的說明會或論壇中，都會看見核能專業人士的身影，他們的學術基礎與工程知識從何而來？事實上，絕大多數的這些專家都是本土培育的核能科研或工程人員。

本系成立於民國五十三年，原名「核子工程學系」，是清華大學在台復校最早成立的兩個科系之一，自創立以來即以核子工程相關領域為發展基礎，肩負起早年我國核工人才培育的重任。半個世紀以來，這個科系已培育超過四千六百位的學生，這些畢業生部分在核能領域持續貢獻所學，其他分別進入了電子、電機、資訊科技、能源技術、軟體開發、醫學等產業。畢業生就業方向如此多元，是因為核子工程原本就是一門結合了機械、電子、材料、物理等領域的獨特學問。為了凸顯這個科系在機、電、材及工程物理等多元化教學研究的特殊性，迎向科技跨領域整合的潮流，原來的核子工程學系於民國八十六年更名為「工程與系統科學系」，將豐富的資源投入在更多具前瞻性的跨領域教學與研究，教學研究的觸角除保有原來的核能領域外，也擴及氫能與太陽能等低碳能源以及儲能與節能等科技領域，並有相當傑出的科研成果產出。能源系統整合將是工程與系統科學系未來發展的重點方向，本系是目前亞洲最佳的跨領域整合科系之一，也是目前全國唯一有完整低碳能源教研與系統整合的跨領域科系。此外本系亦是目前全世界設有核子工程領域的大學中，唯一擁有最完整師資與課程的科系，今年初更有英國利物浦大學工學院前來尋求核子工程課程的教學合作。

太陽能電池

太陽能電池中，染料敏化電池被視為最有潛力的一種。染料敏化電池的原理是陽光照射到特殊的染料分子後，染料分子放出電子，經二氧化鈦奈米顆粒送到導電玻璃構成的電極而發電，染料分子所處的電解液再為染料分子補充電子。本系以膠質電解質取代液態電解液，解決漏液問題；又在二氧化鈦間添加奈米銀線，提升電子傳輸速度因而降低產出的電子與電解液複合之機會；同時以緻密的二氧化鈦阻隔層濺鍍於導電玻璃表面，有效抑制電子與電解液、染料分子逆反應複合所造成的反向電流，增加傳導電子的收集率，進而提升染料敏化電池整體電轉換效率。

微型燃料電池

燃料電池是利用電化學原理直接將化學能轉為電能的一種發電模式，電池不需充電，只要補充燃料即可。傳統燃料電池都用氫氣做為燃料，但氫氣的運輸及儲存都很困難，因此本系發展出「微型直接甲醇燃料電池」，利用奈米親水表面處理、漸擴式微管路設計、表面親疏水梯度控制、角流、熱梯度表面張力流等自然界的物理現象，不但能被動式的將甲醇燃料由儲存槽平行運送至各反應區，也可將反應廢氣自動排出，廢液則自動回收，同時更因排氣效能提升而將反應效能提升6~10 倍，成為目前全世界被動式微甲醇燃料電池最頂尖的技術。

核能發電

能源專家預估化石燃料將於40 年內用罄，未來世界能源問題，將由傳統能源過渡到再生能源或新能源，其中的交棒點預估還有數十年到百年，此一能源過渡的深塹，勢必要靠核電來擔綱跨越，現在國際上工業先進國家都在能源短缺中考慮大幅增加核能發電的比例以確保能安全度過能源過渡期。本系研究的主題包括新型核動力反應器設計、核電廠運轉及安全，新型核能材料，核廢料處理等課題，為國內唯一提供核能相關學程的大學系所。

多樣化的課程選擇

多元化的明日社會，需要受過廣博訓練的現代人才。本系提供機、電、材課程多樣化的選擇，課程上規劃電子、材料、熱流與物理等四項學術專長以及核工與能源、奈微系統與工程物理等三項專業應用領域供學生修習，使其學有專精。

完整的工程訓練

日新月異的現代工程科技，正邁向一個多元化整合的新紀元。將電機、機械、材料、電腦、物理、化學、能源等學門的專業知識，透過科技整合來強化教學與研究功能，已成為現代工程教育與訓練之主流。有鑑於此，本系所規劃的必修課乃以基礎科學、基礎工程與專業選修為主，而其中專業科目的安排，乃針對工程科系學生而設計，提供完整且具前瞻性的教育訓練。

豐富的研究資源

本系目前擁有兩座系館(正在籌備興建第三座系館)，近幾年來的年度研究經費平均超越新台幣一億元。多數教授從事與高科技產業相關之前瞻研究並與學術界頂尖研究機構及產業界科技大廠保持密切之合作關係，包括中研院、工研院、核研所、國家奈米實驗室、國家同步輻射中心、國家衛生研究院、台灣電力公司、友達光電與台灣積體電路均為合作研究之對象。此外本系亦提供學生至美國阿崗國家實驗室、加州大學柏克萊分校、德州大學奧斯汀分校、伊利諾大學香檳分校與英國牛津大學…等國外知名研究機構進行研究工作之機會。藉由此綿密之研究網絡，將使學生之研究潛能與創意充分發揮。在國際交流學程部分，由於本系近年來在奈米科技研究的努力，亦獲選為中研院「台灣國際研究生計畫（TIGPProgram）」的「奈米科技學程」的合作系所，提供來台留學的國際學生一流的教學與研究環境。

理論與實驗並重

本系課程規劃強調跨領域知識的培養與專業知識的實際應用。課程安排順序可以讓學生在學習中找到自己的興趣，在學習中發現自己的能力。此外本系特別著重「理論與實驗」相輔相成的教學。設有各類實驗室，包括：電子電路實驗室、光子與粒子實驗室、半導體元件實驗室、微系統實驗室、電漿製程實驗室、電子顯微鏡中心、熱流實驗室、材料實驗室、Ｘ光散射與繞射實驗室、雷射散射實驗室等。學生必可在其大學生涯之中，開闊知識領域及視野，並激發其學習興趣與研究潛能。

多元且卓越的發展方向

本系畢業生以投考研究所進一步深造為主。本系主要研發領域為：微型燃料電池研發、太陽能光電池晶片與系統設計、半導體製程與量測、薄膜材料、微機電、核工、輻射應用及能源工程。由於本系學生在求學過程中，接受了完整的工程訓練，在各個領域皆有相當優異的表現。由歷屆畢業生就業的情形來看，「工程與系統科學系」具有極佳的選擇性與發展性。

系史

系簡介

研究領域

實驗設備

師資內容

傑出系友

傑出校友