火龍果製成太陽能電池 嘉大生研究登國際期刋
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嘉大電機工程學系教授江政達(右)指導學生簡亮語(左)以「火龍果取代人工合染料製成染敏化太陽能電池」研究登上國際期刋。(記者丁偉杰攝)

嘉大電機工程學系教授江政達(右)指導學生簡亮語(左)以「火龍果取代人工合染料製成染敏化太陽能電池」研究登上國際期刋。(記者丁偉杰攝)

2019-03-04 12:45

〔記者丁偉杰/嘉義報導〕國立嘉義大學電機工程學系江政達教授指導學生簡亮語,最近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,為傳統太陽能板製作造成的環境污染,開啟了新的契機。

江政達表示,基於保護地球,減少傳統太陽能板製作及丟棄後所造成的環境污染,指導學生簡亮語研究有機型態的太陽能電池,歷時2年,利用火龍果製作太陽能電池的實驗發現,相較其他水果材料,發現最後以火龍果本身的染劑,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。

他說,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,如感知溫室內蘭花的陽光強度。

最近以甄試榜首考上中興大學電機研究所的簡亮語說,染敏化太陽能電池有別於其他種類的發電系統,相對無污染且成本較低,但所形成的太陽能轉換效率比起傳統太陽能電池仍需再提升,但未來具高太陽能轉換效率且環保的設計仍是值得後續開發追求。

江政達進一步表示,傳統矽基材或薄膜式太陽電池,需在無塵室的高規格環境下製作,所需製程技術層次高,製作過程繁瑣,相對地,染敏化太陽能電池可利用低成本的製程技術,如狹縫型擠壓式塗佈方式的製程,製程中所需技術層次低,且可在非真空環境與一般室溫下直接製作、組裝即可。

江政達說,染敏化太陽能電池製作雖較為簡易,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;人工合成染料可獲得最高的效率,但依舊產生新的污染問題,為減少污染,使用藍莓、覆盆子、黑梅、石榴果、蔓越莓、火龍果等取得之天然染料,這些蔬果含有深色花青素,就可以作為替換材料,該研究即是以火龍果作為主要染料來源。

  • 將火龍果染敏太陽能電池運作在溫室蘭花測陽光強度的實驗過程。(記者丁偉杰攝)

    將火龍果染敏太陽能電池運作在溫室蘭花測陽光強度的實驗過程。(記者丁偉杰攝)

  • 簡亮語萃取火龍果染劑過程。(記者丁偉杰攝)

    簡亮語萃取火龍果染劑過程。(記者丁偉杰攝)

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