火龍果製成太陽能電池 嘉大學生研究獲登國際期刋

上報快訊/陳彥蓉 2019年03月04日 14:25:00

國立嘉義大學電機工程學系江政達教授指導大四學生簡亮語,以火龍果取代人工合成染料製成染敏化太陽能電池研究,登上國際期刋。(圖片取自國立嘉義大學官網)

國立嘉義大學電機工程學系江政達教授指導大四學生簡亮語,以火龍果取代人工合成染料製成染敏化太陽能電池(dye-sensitized solar cell)研究,登上國際期刋(IEEE Sensors Journal),為傳統太陽能板開創新契機。

 

近年來,發展綠能產業一直是國家重要政策。僅管太陽能發電版是綠能,卻隱含重金屬污染問題。根據能源資訊平台指出,目前市面上太陽光電電池多以單晶矽與多晶矽兩種矽基材料為主,而造矽晶材料過程中,因各種物質添加與其衍生物,容易對環境造成重金屬污染。

 

(圖片取自國立嘉義大學官網)

 

再者,傳統矽基材或薄膜式太陽電池必須在無塵室的高規格環境下製作,所需的製程技術層次高,製作過程繁瑣,故受限於特定製程環境及高價位的生產設備。

 

簡亮語表示,因染敏化太陽能電池有別於其他種類的發電系統,如狹縫型擠壓式塗佈方式的製程,製程中所需技術層次低、成本較低、相對無污染,且可在非真空環境與一般室溫下直接製作,因而衍生以火龍果製作染敏化太陽能電池的想法。

 

(圖片取自國立嘉義大學官網)

 

以火龍果製成的染敏化太陽能電池,將太陽能電池結合至自行開發的轉換晶片,形成一組具有高靈敏度火龍果太陽能電池轉換器,可應用太陽能電池特性來偵測陽光強度。江政達補充,火龍果太陽能電池轉換器可應用在偵測陽光強度,如感知溫室內蘭花的陽光強度。

 

此研究歷時2年,過程中以各種水果材料,包括藍莓、覆盆子、黑梅、石榴果、蔓越莓、火龍果進行實驗,最終發現火龍果本身的染劑,塗在FTO玻璃片上可達到最顯著的電極電壓,並將玻璃片的電極連接至自行開發的轉換晶片。

 

(圖片取自國立嘉義大學官網)

 

江政達說明,雖然染敏化太陽能電池製作較為簡易,但仍以使用人工合成染料為主,少數使用蔬果作為染料來源,目前仍以人工合成染料獲得最高的效率,但依舊會產生新的污染問題。

 

目前染敏化太陽能電池的太陽能轉換效率比起傳統太陽能電池仍需再提升,但簡亮語表示,其相對無污染且成本較低的優勢,以及未來具高太陽能轉換效率且環保的設計,仍值得後續開發追求。(親民黨:不能把球丟到立院)

 

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