太陽不斷地將生物所需的能量以熱能的形式傳遞給地球。海洋覆蓋了地球表面的約 70%，海水有效地吸收和儲存太陽的熱能。使海洋成為地球上最重要的自然能量收集器。在赤道地區，地表海水溫度可以晝夜連續達到30℃以上。同時，深海是一個巨大的水體，全年保持低溫和穩定，很少因外部環境溫度的影響而發生溫度變化。在世界大部分地區，1000米深的海水溫度常年保持在5°C左右。在熱帶和亞熱帶地區，溫暖的表層海水與深層的海水之間存在明顯的溫差，具有發展海洋熱能轉換的潛力。
臺灣四面環海，海洋能源豐富。如東海有黑潮洋流，表面海水溫度常年在24℃以上，沿岸有陡峭的大陸架，離岸數公里深度可達1000米，海水溫度低至5℃左右。因此，臺灣擁有世界最適合發展海洋熱能轉換的地理環境之一。海洋熱能轉換 (OTEC) 發電廠可以將熱能轉換為電能，以 24/7 全天候提供基本負載電力。它是一種清潔和可持續的能源。臺灣東部海域具有開發海洋熱能的巨大潛力，適合建設OTEC發電廠。
除了海洋能源豐富，臺灣為半導體技術為全世界領先地位，臺灣半導體產業具有強大的競爭優勢。政府預計建立半導體先進製程生態圈以提前因應激烈的國際競爭，技術方面已擬定2030年臺灣矽製程要突破1奈米的目標，透過產業、國家、全球3層級由內而外的整體布局，推動4大重點工作，從製造、人才、技術與資源等方向突圍，對內強化人才質量、科技研發、綠電供應等軟實力。在配合政府發展的大方向，利用半導體材料進行海洋溫差發電，將可開發出具台灣特色的領先再生能源技術。
本研究將分三個階段進行，從熱電材料理論研究開始，進入熱電模組設計，最後目標為達成評估電廠。第一階段將進行半導體熱電材料研究。第二階段進行半導體熱電材料與熱交換器研究。第三階段為設計100MW海洋溫差熱電發電廠。
第一階段進行半導體熱電材料性質理論研究，首先以電腦模擬進行理論計算開始，以微觀的角度去探討熱電材料的結構，利用第一原理的材料計算方法，以模擬的方式，求出材料熱電性質，以快速篩選適合之低溫熱電材料。本研究將選擇使用量子物理模擬計算軟體VASP，了解並設計微米結構對聲子的影響，以預測熱傳導係數等熱電性質；第二階段熱電材料與熱交換器整合研究，這個階段將以第一階段篩選出來的熱電材料，利用有限元素法，模擬不同熱交換器設計與不同熱電模組排列的結合，從熱傳導、電阻、與能源轉換效率等方向切入，探討包含改變雷諾數、流道流向、熱交換器內部的設計等特性，對熱電模組發電效率的影響。並進行熱電模組的最佳化設計；第三階段熱電海洋溫差發電整廠設計，將整合前兩階段成果，蒐集臺灣東海岸海水相關數據，結合天候等數據，考量熱電材料的轉換性能，實際設計並估算臺灣東岸熱電海洋溫差發電廠之發電效能，並將進行成本探討，執行完整地從低溫熱電材料理論探討到實際整廠評估研究。