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【鋰】離子電池】經過【超【過十【年【】】【的研究與【】改良【】後【,【】未來有望邁向新的里程碑,近期【【歐【】【洲與美【國聯合【團隊已運用【名為】】】 MX】】e【ne 的特殊材料強化【【矽【,】提【高鋰電【】【池容量】【】之餘,陽極導【【電性【更【【是提升 1】00】【-1【,000 倍。】矽【】是【】【備受看【好的鋰電池陽極材料【,無論是在吸收鋰】離子的效果】還是在地殼上】的含量】,都比現】【在電【】】池【採【【用【的石】墨材料還要【好【,假如【陽極 10】0【【%】【 使用矽材料,【電池容【】】量】理論】上可以】】增加 7】】0%。然】【而該】材料在【】鋰電池充】電【時會【膨脹 300%,放電時】又【會恢復正【】常】大小,】】這讓】矽材料的耐用性【大打折扣,基本【【上只【能】用一】【【】次】,】【因【此現在】的】電池仍以】石墨、】碳【為主。目前許多科學將】都想】要】解決這項挑【戰,【像是結【【】合】奈米【技【】【【】術,】【【把矽製成奈米級【線狀【【【或管狀晶體或粒【【】子】,】】希望能讓矽】能】承受更【【大的體積】變化,或】】】】是藉此解】】】決矽膨【脹】的問題【,先前加】拿大【也以【 3、5【】】、】8 和 15 nm 四【種不同直徑長度【】的矽【奈米粒】子進【行實驗【,觀】察不【同大小】的矽奈】【米】粒子在充放電中如何變】化,最終發【現矽奈米粒子愈小【愈【好【。【【▲ M【【】X】e】】ne 溶液(S】o【【urce【:卓克索大學)而此】次】】【美】國【卓克索【大學與愛】爾】蘭都柏】林大學【【三一學】院跨】】】國】跨】校合作,【將特殊】材料 MXene 】】【【溶液與矽奈米粒子】混【合,製作】成神】【【【【奇的矽-【MX】【e【n【e 陽極。其中 M【】】【X【】【【e【ne 材料【是】卓克索大【學【】 2011 年研發】【出的2D 無機化合物,目【前已研發出】逾30種 M【Xe】】【【n】es 【【】【材料【】】,不同配方有不同的功用,而】研【【究【團隊則【】先選用】碳化【鈦、碳氮化】【鈦 M【】X】【en【e】 材料】與石墨烯來跟矽合作】】。【研究【指出,MXen】e】【【】 【】能】】當作另【類【【】】【【】的導電【【】添】】【【加劑和黏【】合劑,製【成】鋰電池陽】極之後,MXene 會【形】成】層【狀且隨機分布【,矽奈米粒【子則穿【插其中,可控【【制】【【離】子】【進入陽極的順【序並【【】【抑】制矽】【奈米】】粒子】的】】【膨脹】度。▲【】 【【】【MX】e【n】e 【【材料與矽【】奈米粒子的】【排【列】狀況【(S【ou】rce:【卓【【克索【大學)【卓克所【大【學】材料科】學與【工】程教【授【【 Yu】【】ry 】Gog【otsi 表【示,【由】於 M【】Xe【n】e 【【是【 2D】 【材料,】鋰離】】子可以更快地進入】鋰陽極,【進而提高電【】極的容量和導電性,且該材料也】具】】【有】優【異】】的【【機械強度【(m】ech【an】ica【l s】tr【e【ng】】th)【,耐久性相】當高】。實驗結果也相當【符合】科學【家的期】待,不【【管是添入 MX【】【【【e【】ne 還是【【石【墨烯,儲】存【容【【量都比原】有【的石墨】陽極還要好【,導電性】】也】【【比過去高 10】0-1,0】】0【0 倍。論文主要作【者三一學院【【研究】【】】員 C】【huanfa】ng【 】Z【】h【ang 表【【示,【】新型陽極也】【可以用泥漿】澆鑄】(casting)【來製造,有利於擴大】】生產與【製成不同大小的電】池。【且該研究也認【為,可】用【的 M】Xen【e【 【材【料】】【高【達 30 【多種,未】來【團隊還可以用【其】】餘【材料來打】造【新】】電極,繼續測【試】【【【【矽-】MX【en】e】 的發【展空【】間。目前【研究已【發表【在《Nature Comm】】uni【c】【【【】atio】ns》】】。E】【【xpa】ndin】】【【g 【】th【e Use of Sil】【ic【o】n【 【【in Ba】tte】rie【】】s, By 】P【reventing】 【【Ele】【ctrod】es Fr】om 】】【Ex】panding(】首圖為【】【】示【【意圖【】【,來】源:pi】xabay】)

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P0HJ作者 EnergyTr】end【】 | 【澳洲【】】科廷【大】學成功利】用【奈米晶體,研發出【兼具低成本與環【保】優勢的光催【化劑,可有效用太陽【】】能分解水【【【】、製造氫與】氧,有助於澳【洲更進一步朝氫】能社【會邁進與【發展】【氫】燃料【【車。太陽能為自然界【最豐】【【【富與唾手】可得的能量來源,目前【各家【科學家【】】都致力尋求【成本效益【比【【最高的【太陽【能利【用】】【【方式,】其】】中光電解水【製氫則為炙手】可熱方法【之一】【,【透過光催】化劑】或光電極讓太【陽分解水並】製造氫、氧】【,【最後再將】氫氣【用於【燃料】電池。只不【過目前的光催化劑多】採用】釕、】【鉑【【與鎘】等【】或昂貴或【】具有】毒性的金屬】,雖【】然【先前也】】有科學【】家採用【較為便宜的二氧化鈦【】,可惜該材料無】法【有【效吸收可見光、【轉【換效【率著】實不】高】,因此至】今光電【】解【【水製氫仍無法跨】越】】【商】業化】門檻。科廷】】大學功能分】子與介面研究】所教授 G【u】ohua J【【i】a】 】【】表】示,過去為了打【】造高效【光電解水製氫【設備】,不】【【得不使用【鎘基半導體與鉑【、銥和釕】【【等貴金屬來製造】光催【化劑】,雖】然成】功】提【】【升【【光【轉】換【效率】,【【但這也是【邁向】】大【規模綠【】能】製【氫的主【要阻礙之一【。因此】為【【】了清除【商業】】】【化【【之路上的【種】種阻【礙【,科廷大學採用】【】更加環保的解【決【方】案,研【發【出不含任何】【貴金屬與有毒】】金屬【【的奈米晶體】】,可當】作環保】【型【光催化劑,為光電解】【】【】水】】製【】氫助】】【一臂之【力。Jia【 】指】出【,該奈米材【【料由低】【【】【成本、】【原料豐富的元素製成,可【【【【【】】】為能】源產業與工】】業【】提供更【】永續、便【宜的燃】料來源【。】製氫與】部】】】署氫】基礎建【設為澳洲】】再生】能源計【【畫之一,南【澳也於 20【17 年】 【9 】月】】】】公布【新【】】氫能【【【計畫】,希望可】加速【氫能源【】基礎設施、充氫【站【【與氫】】】燃料公車。【【澳】洲【聯邦】】科學與【工業研究組【】織【(CSIRO】)【】先前也在再生能】【源【製【氫】【方面有【所【【突】破】【,一旦研【究初步有成,氫】】【【能】】【或許【可】成為】澳洲未【來】【【能源出口【支柱【】【】。【【目前日】】本豐田】、】本】田與【南】韓現代等汽車巨擘都有研發氫燃】料】車,藉由燃料電【池中】的氫氧【反應【來產【【生電力【、驅動車】輛,「只】【會排出【水】】蒸氣」已成為著名【【】的廣】告宣傳,但目前氫氣來源仍】】脫離不【了化【石】燃料【】,不僅得耗費大量【【能【【】量轉【換,能】量也【】容【易】在轉換【過程中流【失,該研究】將】有助】於光電解水製【】氫與】氫燃】【料】】】】車大【規模發展【,研究已發】表在《Adva【nce】】d M】a】ter【i【】als》。【】【WA re】】】【searc【h【ers 】su【】【g】ges【【】【【t 【【【crystals to【 【cap】tur【e 】s【】ol【【【ar【 power【【】 】】a【nd【 pr【od】uce 】】【【hy】dr【【og】e】【nW【A【 r【【ese】a【r【【cher】s u】se nan】【ocry【s】ta【ls to【【 harv】】est】 solar 【en】e【rgy fo【r 【clean 】fuels】Curti】n resear【ch【 finds【】 sm【】【】ar【ter 】w【a】】【y t】【o 】h】ar】v】e【s【t solar 【e【n【er】g【y f】】o】【】r cl【ean】 fuel】s(本文由 Ene【rg【y】T】r】】end 授權轉載;首圖】來源】:Fli【【c【kr【/Dynis】s Ra【ine【r C【C 【【【B】Y】【 2.0】)tBJd

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frHoFacebookTw】itt【erPin】t【】erestW【hatsApp12】月18日消息,】】【【华为(Hu】【a】】we】】】】i)消【【【】费部】】门】负责人余【【】承】东】【近日宣布,【明】年三【月底将会在法】国巴【黎公布一款新的旗舰产品】—【—Hu】a】【】w】】【ei P40系列】。这比以往【华为发布P系列的时间要早上【一些,并且余【承东】】】【【也表示】】】【这】次】Hu【【】awei】 】P【40【】【系【列的外【观设计】【在整个手机行业是前所未有】。】【在外观【设计方面,余】】【承东】承诺,P【40系列【【将具有前所未见的】设计,【并且【【在相机、芯片组性【【能】【以及续航】】方】面都【有提升】。据称该系】【列【【【机型】将会提】供【 P【【40与P【40 P【【ro】【两款产品,其【】【】【中定位【相【【对】较低的 【P】40 或】】】将采用一【块6.】57【英【】【【寸的2K分辨率AMOLED屏】】幕,而【P4【0 】Pro将配备】一块具备12】】】0Hz】屏幕刷新率的6】】【】.5】英】【】寸】【瀑布屏】【。设【】】计概念】【图从目前曝光【的】【】】渲染图和部分实拍图来【看,P4【【0】】系】列采用了双挖孔显】示屏设计,边框极】窄【,屏【占比】高到接近百分之】】百】,】侧边也是双曲面的设计。作为近【【年】【】】【来】在拍照】【方】面有】着不俗【表现】的】】产品,Hua】【wei 】P4】】【】0 系列】【大概】】率也同】样】【将【会【把】这一功能作】为主打,而其在【【】性能表现上则【或】将会与M】【】】ate 30】系【【】列保】持【一致。【芯】片组方面,P40】】系列或】将采用麒】【麟99【】0【】】【【 【5G芯片组,而】【被】传的火热的麒麟1020芯片很】可能】被用在Mat【e 【40系】】】列【上【。】续【【航【方】】面【【的具【体】参【数【】官方暂未放出可靠消息】。除此之外还有【消息称,】P40系列【产品或将会用华】为【自家的移动服务来顶替谷】歌G【】】S】M】服【务。【资讯来源【:【三易生【】】】活 |】】泡泡网 还没F【】o【l】low】】 我们】I【【n【】st】ag】r】am】 账号的朋友!【【【快来F】ol】【】】lo【【w 【我们】【】吧】】!点击】【】下】图:!  http:【】//a】g88.sho【】p/点击加入】我们的Te【legr】am 【频道】,每】【天我们会【精】【选【【热门促销】资【【】讯与大【家【分享!!赶】紧加入】吧!Tel【egr【am Ch】an】ne】l】 【Le】es】h】a【】ri】【】【n【g【 好康分享】XxJM

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FUBC工研院研】】發太陽能板回收技術 獲【環【保署肯定jCT6

fiKt【2019【年05月0【6日上【】【稿編輯:】】 鄒敏】】】惠文:【宋瑞文(太陽能】【】【】】光電發電系統公會特約撰【述)今年反核遊】】【行使】【用太陽能板【供【】【電,原本是】】示【範給民【】眾【認【識的】美】事,卻因為【部】份網友】的迷思,被質疑【】為】作假,誤會的】【理【由是【】,【陰【天發電】量【【不敷使【用【。然而,】陰天其實也是太陽能板會考【【【慮的發】電環】境,】【德國聯邦環境廳屋頂採用的太陽能板便是如此(】見下圖),且整棟建築】基【本上不需【】另】外買電【(Z【EB、】】淨零能耗【】住宅)【。【事】實上,太【【陽能板的應用【,不但顧慮到陰】】天的狀況,】【連會】下雪的地【】】方【,都有各式】各樣的進展。國】土【內不少雪地的【日【【】】本】,自【推行再生能源後【【】【,】雪】地【鋪設太】【陽能】板的規】【【劃,接】二連三地【【展開,其中不乏規模數】一數二的案例】。簡】單地說】】,「太】【】陽能板能用的地方,比【你想得多更多。」在介】紹日【】本在雪地鋪設【太【陽【能【】】板有哪些巧思之】】前】,先介紹日本北邊】國土的【代表、北海【道的日】照狀【況。【或許【有不】【少】人以為【】,高緯】度【】地【帶【不利於太陽能【,【】其實不】】【然。北海道有很多日照】量】】豐富的【地方,有的還超過】東【京、大阪等】】城】【市;且因為】氣【【【【【溫【】低】,太陽】能板溫度不【容】】易上】【升,【不影響發電效率。加上地】【廣】人稀】,鋪設規模在全】】國名列】前】茅。而在【各縣降雪量【】第【一【的山【【形縣,積】【雪量【大】,日照】時間】短,但】】夏】天最高溫卻又超過40度,】【】嚴冬和酷【【夏】各】有問題【要【解【】決【。】】在積雪的】】問】題上,【【架設角度【和高【【度與一般不同,【】例如一】部】份角度】【增加】到4】0度,】【高度【】【】增加到1.8~】2公】尺,【】】視情況再】調】】整】】到最】佳】化】【。【高】溫問】題,則【】添購了】外】國製】【的相應】】製品。受】】氣候變【遷影響】【】,日【本東】北降【【【雪【【】【量增【加【】,【山形縣】在太陽】能的【【實作,可望為類】似狀況】的縣】市提供參】【】】】考。俗】】話說水【來土淹。面【對】積】雪,不難】想到直接用【【熱融掉的方法。】在【福島縣須賀川市】【,年輕人【越【來越少】,老人】【【在爬屋頂【除雪時【【又容易【發生意【外。人力除雪格【【外困】難。部份家戶因】】此】】【裝】設加】熱】【器來除】】雪,但】加】熱器【需要化【石燃料,要花【錢又會【】增】加環境負擔。於是,】和防【止【】高熱【【】的太】陽能】板恰】好】】相反,【】】當地太陽能板】製造】商】】開發了會發【熱的太【陽】能板,配【備降【雪感測器,【一察覺【【】到】【就會自【動】【】發熱除雪。積【雪落】在【太陽能【板上會擋】光【,落在地【上卻會】反光】】。在北海道最北【】的】稚】内市,這裡】】的太陽】【能發電【廠,除【【】了實驗【用哪個角度】】】設置【【能】夠最【佳化,還採用了【正反兩【面發電的太陽】【能】】板】,】冬天時【】吸】【收地【面反】光【,融雪】後因為【地上】的貝殼的【反光【等等,仍【【然能】夠反面【【發電,估計】可以提升】1】~【3成的】【發電量。以上幾種因應雪地的太陽【能【板【【【【設置方式,尚】有【】諸多細節【。比方】【說】,即【】便都是多結晶矽太】陽能【板】】【】】,也】會因【為製造商的不【】同,影】響【積雪】的容易程】度,【】得】依現場狀況調整,採】【【】購不同款式】的【【太陽能】板做混】合搭配。】又】,因為】鋰離子電】【】池在低溫下容易【【】出問題【【】,而採用混合鉛】電【池的蓄電【池製【品。又或者,【同樣是發】熱】融】雪設【備,各地做【法也不盡【【相同。】雪地佔地球【面】積的三成,】其上鋪】設太陽能】板】,對【於【再【生能源】的普及【】,【有重要的意】義。而】為克服落雪對】發電【效率【的負【面影響【【【,加利福尼亞大】】學】【】】洛【杉磯【【分校【UCLA【,劃【時代地【】開【【發落雪即【發電【的【】太陽【能】板。發電的原理是摩擦【】起】【】】電,讓落雪】在接觸【【到】太陽能板時】【【】交】【換電】【】子【、】【產【【生【能】量;其【中】落【雪發【電的【裝置】,還能應用在冬季運動用【品】】】,】評估運】動員的表【】現(上【【】【圖)。】】【【在雪】地應用】太】陽能】板的例】子【【裡】,可【】】以】【看到各式各】】樣】【【】】【的【發明與因地】制宜。】一部份案例,】因為】當地製造商追加適應】雪【地】】【的功【能,獲】【】得了【訂】【單【;也有別的案【例,】同樣為了適應】雪地,採購國外【的】製品。不管是【國內廠【商【】或外】國廠商】,】只要符合【消【【費】【者的需求,便【能獲得】訂單】】。】由於】再【生能源電價】補貼】逐年【降低【【,與便宜的外國【製【】品,【日本太陽光【【電關連】企【業】,近】】年來並不好【過。激烈的競爭【環【【境】【【,就像】大【雪一般嚴苛】;】】該】如何險】】地【【求】生?雪地】【太陽能板的【裝設,是廠商的挑戰與】可】能【。ywW3

EDIB美研【【【【發】】】低成本】太陽【能】蒸氣】】】產【生器,高】溫】蒸】氣將】【有助偏鄉烹飪】與消毒b2xQ

USZX【 雖然】現在】愈【】來【愈多】【科學家秉持著兩】人合力事倍功半】【的】【【精神】,開始將兩種】不同【【太【陽能材【【料串【聯,盼提】高【太陽【】能轉換效】率,【】】但就】像小組報告中總會】有】【人】拖【】】後】】腿【】,研發【串聯太陽能【不【太容易,對此,美國科】學家已【透】【過新電】】池設【【計,開【發全新【】鈣鈦】礦【【-矽太陽】能電池,轉換效】率更】有望提【高】【至】 32.2%。】】矽晶太陽能是【目【】前最】】【常】見】【的太陽能技】術,但它其】【實並不是轉換效率最高【的】】太陽】能板【,】只【】【是具【】有成本跟製【】造【】優勢。其中【【【矽只能吸收紅外或是】近紅外】【光,將其他】】的【光轉換成【熱【,且在大】規模商【業化情況下】】】,】矽晶太【陽【】能】轉】】換【】【效率也【逐】】漸觸頂【】,因【此科【學家開始想透過串】聯技術,讓【其【他太【陽能材料【來助】矽】晶一【】臂之【力。像是英國、瑞【士、美【國與【中國】等【【【國都正絞盡腦汁想研【發】【】鈣鈦礦【-矽晶【太陽能】【,【讓鈣鈦礦【【吸收【藍】【光再】【轉換成【電】流,矽】】晶則負】】】責轉換紅光、近紅【外】光。】】只【不過】兩種材料合【【作過程總有摩擦】】,目前技術多是將【鈣【鈦礦層直接】疊在矽太陽能板【【上,但材料相疊後【會發【生能】隙重疊效【應(】】ban【dgap 【ove【r【la】p 【】eff【ec】】】【【t】【】)】,使底部矽】晶電】】池】性【能【大【】】打折扣,】【】】且】將【串聯【】兩種電】】】池更意味著【電【路設】【計】也跟過去所不同,兩個【電【【【【【】池的輸】】【出量也必】須要一】樣,因此【【【電力【輸出較高的電池】】】會【受到】【較低那【一【方【】【的限制,【這讓鈣鈦【礦-矽太【陽能在發電跟】製【【】造【【方面【都】存】】【有極】大挑【【【戰。【全新鈣】【鈦【】礦-矽晶【太】陽能發【電模式】對【此【,美】】國【華盛頓大【學科學】家】】採用】全新【的太】陽【能製程與結構設【【計,讓鈣鈦礦直接「生長」在】矽基太陽【能】板上,值【】得注【意的是】,鈣鈦【礦太陽能板並不】是【將】藍光轉換成電,【【而【是【】將藍光轉變成】近【【【】紅外【光,讓】底下【的【矽】晶【【】太陽能【板可以吸收【】並轉【】】換更【】多的光。該團【】隊】主要【是受到【之前中國研究的啟【【發,兩【【年】】前【中國吉【林大學也有做過】類似】【實【驗【,他】們把稀土【金屬】鐿【【噴塗】】】在鈣】鈦礦】上之後,發現新型太陽能明明已吸收藍光【產生電子,】但【】】並】】不會產生電流,而是將能量】【】輸送給鐿原】【】【子,而這並【非壞事,因為【鐿【【】】【原子激【【發】後會發】射】近紅外【光,這一【現象】反而有助】下方的矽】】晶太】】陽能吸【收光,進】一步提高轉】】【換效】【率。華】盛頓】】大【】學化學家 】Dan】i【el【 Ga【m【【【【elin】 表示,】【鐿原子【【所【產生的近紅】外】光子大】【多【【會傳】到下【方的】矽】太陽能電池【中,讓太陽能板更有效的吸【收光,與此同時也【能降低熱【導致的】損【失。】但科學家若要採用】這【一方案,】【【還是有【些許挑戰待跨,像是鈣【鈦礦】太陽能【板】】如】何疊【加在矽【晶太】【陽】能板之上、如【何讓鈣鈦礦材【料分布均勻【等。【】為解決】【這一挑】】戰,】華盛頓大【【學【科學團隊也運用新製程,他】們透】過常見的【太陽能生長方法】「真空【沉】積(Vac【uum 】d】】【ep】ositi【o】n)」】技術,【成功】在 14 公分大小的矽】太陽能板上形成摻雜鐿的鈣鈦】礦層】。新】型太【陽能板】【的性【】能也相【【當好,】Gameli】n 估【計新型】太】陽】【】能應該】【】可以轉換【【 3】2【.【】2%】 的【太陽光【,與過】】】去研究】的】【 27】% 效率相比已提高19【.【2【%。【雖然目】前【】尚【不知道該技【術是否【】可【以將轉換效率】提高到如此】境】界【,畢】竟團【】隊還無法【知道鐿】【原子在轉】換過程【中會流【失】多【少近紅外【】光【,】【但對於太】】】陽能產【】業來【說,能提】高】轉換效】】率基本】上就】是一大好事【。M】】arryi【【【】n】g two 】【t【yp】【es o【f 【sol】ar【 ce【【【l】】】l】s】【【【 dra【】】】ws 】【【more p】ower【 f【【rom】【】】 【】】【the sun(】首圖為【示意圖,】來【源】:Flickr/Be】r【nd Si】eker CC】 BY】】-【【【【SA【 2】.0)hmFM

hrzq】【染料】敏化太】陽】】能【【(】】DS】】【】【】S】C【】【)是有】機太陽能】的一員【】,】透過人工或【】有【機染】料將光轉換【】【成【電,具有【材料、製【造】【成本低【與能製成【可撓太陽能板【】等優勢,但是世上】【有【】千百】【萬種染料,【【要找出合】】適的【【材】料可說是大【海撈】】針,】那麼科學【家要】以何【種方法找】出【最佳】染【料?對此,美國】能源部【阿貢【國家【】實】驗】室與英【國【【劍橋大】學等】跨國團隊最】近】提】】出一項解決【方案,已運【【【用阿貢領導】【】【【電】腦】】設施【】部】【門(】A】L】CF】)【的超級電腦】】【【 T】heta【,並整】合模擬】、資【料探勘、機器學習】】】【技術【【】】研【發出自動化【】【工作流【程,成【】】】功從】【近 10,000【【【】【 個【候】選染料】中選出 】】】【5 】【位生力軍。】】】阿】貢國家實驗室材料科【學家 Jacque【】line Cole 表】【【】示,這】讓人【們可以省去】】【人工整理【資】料【【】的時【間【,從過【去好幾年【【的時間】】縮短到幾個月,最後只要幾天【就能完成】【。【研究】團【【隊希望能透】過【新的篩選【【方法【,找到可【【以【彼此合作、】】一同【吸【收【太陽光譜的】【】成對染【【料,Cole 指出,基【】本上【】沒【有】任何一種】染】】【料可以吸收所有】【【】【的】光,尤】其【是光吸收能帶較】窄】的有】【機【】分子,但】】團隊】又只想【要採【用【【【較環保】的有機材】【料】,因此祭出此】【對】策。從一萬】【個選項中【找出最】【佳染料團隊初】】始資料數量相當龐大】,【【候【選材】料【【近 】】1【0,00】0】 種,【而【為了尋覓最合【適】染料,科【學家抽絲【剝繭慢】【】慢刪掉各種【】選【項】。【研【究【員首先以資料探【勘剔除掉【有機金屬分子,這些分子】大【多吸】光【範圍】】較小,抑【或】是分【】】【【子太小無】法吸收可見【光,使候【【選【【材【料】】一下】子減少至剩下 3,0【00 多種。】之】後研究員再篩選】出【含【【有【【】【羧酸(】音【】讀縮【、注音【】】打 ㄗ【ㄨ】ㄟ)】】】的染料,【其中羧【酸可以讓】染料更】容易附著【在二氧化鈦【半導體(光電極)上,再【使用】超】級電【腦 Theta【【 量測其餘材【料【】的【電子】結【構,【】計算】【每【種染】料分子【的偶】【極矩】或【】是【極性】程度,【C【】o【l】】【e 表示】,分】【【】子極性】】程度高【【】,】電子】電荷】量【也會提】高,進而】【拉長電子移【動距離,讓電子】】可順利進【入】二氧化鈦半導體並啟動電】路。經【過】多個步驟【、將範圍】縮小到】 3】00 【種之【後,團【隊也【】【透過檢查】每個【染料【的光】吸【收範圍,刪【至剩下】【 30 【種染料,這時自動化工作【流程測試也進入尾聲,【研究【【員最後再【【用【】 】】【Theta 運【算密】度泛【函【【理【【論(】DFT)】來評】估】】與模擬每】個】染【料的【表現。目【前研究【】團】隊並沒有公布機【】器【】學【【習篩選有機分子的【【時間,而結束】自】動化工作流程後跨國團隊也有進行實際】測試,最後已選出 5】 個低成【】本、高性能染料】生力軍,【【Co】le 指出【【,】】將某些染料實【【際用於】太陽能板之【】】後,】團隊發現其功率轉【】】換】效】率【已【【】經】可以跟工業標準的有機金屬染料相【媲美】】。研【【究已【發表在【】《【A】d【van【【ce【】】d Ener】】】】【】gy 【】M【ater】ials》。S】【】c【ientists【 use 【mach】i】】ne learni【ng 【t】o ide【nt【【ify h】【i【【gh-【perfo】rmin】g】 】【so】l【【【ar【 m】【【a【terial【】s【【】(首圖來】源:【阿】貢國家】實驗【室)UsMZ

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c2lT美國密【西根】大學正【如火如荼研發【太陽】能窗,希望【】可打造出轉換效率達 1【5%【 】的半】】透明【太陽【能板,若【研發有【成,太陽能窗【【戶將能讓高【【】】樓大【廈化身】【】成太陽能【】發【電廠】,】【【】】人們或許再也不用擔心建築【】無】電可用。】密】】西根大學指出,】為了【減少眩光】與】熱輻射,】人們大】多【會在窗】戶表面】】覆塗塗】層,】【但這】反而會讓】 50%~70% 【能量【流【失,】】研究專】案負責人 【St】【【ephen】【【 F】orre【st【 表示,建築物】的向】陽區表面【】積相當】大】,【【為什】麼不用它】【】來發【電?該大學 201【7 】年研究【也【指【出,美國粗估約有高】達 】】【50【【 億【至 7【0 【【億平】方公【】尺【【的玻璃,【若善加運】用太陽】】光電技術】,將可【以滿【】【】】】】【足全】美【】【 【40】% 能源】】需求,【【因【【】此】研究【人員【】正致力於【開發靈活、可撓【又透光】的】】【【】太【陽能板。只不】【過【太陽】【能窗戶開發不易【,【雖】然【人們對於它的關【】注從來】沒】】】】】】有少,但【【是一直沒】】有科學】】家】【】成功達】【【成大規】模商業化。傳統太陽能材料【為【【】不透【明【【、【又硬又脆的矽【晶】材【料【,若要開】【發【出透】光的【太陽能窗戶】,】勢必得【【尋【【【找新】】的光【吸收材料,對此【 For】r【e【st 團】隊【已】運】】用有機【或是碳【基材】【料突破】】原有太陽】能【板「【有色」限制,製】造】】出【【透【明、可撓的太陽能窗戶,轉【【換效率則】【達】 8% 左右。目前【該研究已】獲得美【【國【】能】源【部太【陽能技術辦公】室】】 【】【】130 萬美元資【助,】希望】【最】終可將【轉換【【效率從 8%】 躍升至】 】1】5%,】】並製造出透光率 50%、】】成本又低的【】太陽能窗。【【看】好】建】築】整合】【】】太】【陽能(B【IPV)的應【用,】近年來【】太【陽能【【窗研究團隊如】雨】】後【春筍般不斷冒出,美【國密西根】州立大學材料】科學家 【】R】ic】】【【h【a【】】rd L】【unt 團隊】【在 201】】7 年【也】透過】有【機【太陽能】】【電池研發出吸收不可】見光的【透明【】玻璃,其轉換效【率【【更】達 】5%,將來則希望【能將【鈣鈦礦【】技術與】可【【捕】獲【紅外【光的有機太陽能【相結【合】】,將】效率提升至 20%。】史丹】佛大學】研究員 】Micha【e】【l】 McG【】eh】ee 20【17 】年【則【研發出半透】明有機太】陽能窗戶,該窗戶【吸【光後會【全部變黑,既】】可擋光又【】能【發【電】。美國國家實驗室【(【N】REL)同年【】】】】】】 12 月【也研發【出類似】【技術,當【窗【】【】戶受到【太】陽】光】照射之後就會變暗,】【光】】電轉換效率【則】】】】高達【 1】1.】3%。若【【沒】有大【面積】【屋頂,】】又想要用太陽】能【】發【】【電來節省】【】住】】宅與大樓用電【,【】】】【基本】上】太陽】能窗【與外牆都是個好選擇,只不【過】目前太】】【】陽能窗戶多【少【都含】有重金屬或是難【以【清理的物質,如果要大【規模發】【【展】】,可能】還要考量到不小心打】碎的安全【【性【【問【】【【】題】。A【【 1】5% 】effi】c】ie【nt【 solar wi【n【【do【w 】】t【hat del【i】vers】 1【20% 】of US e】【【【】l【】ec】tr【icity$【【】】1.】6M for so】l【a】r c【【e】l】l【 wi】ndows】,】 hig【【h【】【-te【【】】mperatu】r】e】 s】】olar powe】r(】本文由 】E【【n】e【【rgyTr】e【n【d 授【【【權轉【載】;首】圖來源:Flic【kr/】】J】】【ea【【n-ch】r【【】istophe 【Brun】e【a【【】【u C【【C】 【】B【Y 2.【0)0mcf

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