日研發超薄太陽能電池:可伸縮、可水洗

2017/09/19 18:06 鉅亨網新聞中心

《日本經濟新聞》報導,由日本理化學研究所與東京大學組成的研究團隊,已於近日研發出「可伸縮、可水洗」的超薄型太陽能電池,未來有望應用於人體可穿戴設備,貼在人的衣服上,該成果已發表在 9 月 18 日的英國《自然. 能源》雜誌上。

日本理化所研究員福田憲二郎與東京大學染谷隆夫教授等人,利用具有半導體性質的有機化合物,塗在極薄的高分子膜上,製成這種極薄的太陽能電池。該電池厚度僅為 3 微米。

該款極薄太陽能電池由兩塊透明橡膠夾著,強化了伸縮性和耐水性,不但可彎曲、可按壓,就算被墨水筆塗染後再放於洗衣精中攪拌清洗,電池性能也不會下降。

與此同時,這款新型電池把太陽能轉變為電能的效率,也高出以往同類高柔軟性有機太陽能電池近一倍。福田研究員談到電池的用途時指出,該款電池或可用於貼附在襯衣等衣物上的體溫和血壓長期監察器,及早發現疾病,又或者可以用於「智慧型衣物」,或配合智慧型電話使用。

以往的超薄太陽能電池的外襯和基地間的氣體阻隔性低,往往無法兼顧穩定性、光電轉化效率和牢固性。而日本團隊這次研發的超薄型太陽能電池在水中也能實現延展性和穩定性,效率最高可達 7.9%。

值得注意的是,在浸入水中 2 小時後,電池的效率只下降了 5.4%。

福田對日媒表示:「將它貼在襯衫等衣服上,或許能充當時刻測量血壓和體溫,早期發現疾病的醫療器材,以及與衣服一體化的薄型智能手機等機器的電源。」

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機場也要發展再生能源,太陽能供電最可行

作者 EnergyTrend | 發布日期 2018 年 01 月 12 日 8:00 

大型國際機場每年運載數以萬計的乘客,同時要維持機場運作也耗費大量電力,因此機場多積極尋找再生能源來補充電力,以防止突發狀況發生。

機場供電危機開始引起討論,主要起因於 2017 年 12 月美國亞特蘭大哈茨菲爾德─傑克遜機場的停電事件,這起大停電造成 1,000 個以上航班取消或延遲,使喬治亞地區主要商業航空達美航空(Delta Airline)損失近 5,000 萬美元。

由於哈茨菲爾德─傑克遜機場的主要電纜和備用電纜皆穿過同一條隧道,因此當時隧道失火直接癱瘓兩條電纜,才會發生大停電。

再生能源是機場新選擇?

機場尋找再生能源像是風能、太陽能會比較可靠嗎?根據美國國家科學院(National Academy of Sciences,NAS)研究,機場轉向再生能源的其中一個好處是,可以直接控制風電和太陽能發電的基礎設施。

現場產生能源代表航空業受國際能源價格波動的程度會較低,對航空業可能是一大福音,畢竟航空業的利潤主要受油料價格影響。若增加地面機場的電力費用只會增加起降費,並反映在飛機票價上。

NAS 對多項再生能源進行研究,包含太陽能、風能、生質能、地熱能和水力發電,最後發現太陽能最可行,太陽能陣列可放置在機場跑道周圍的空地。據美國再生能源研究室(The National Renewable Energy Laboratory,NREL)研究報告顯示,美國國內機場有大約 80 萬英畝的空地可放置太陽能陣列,可生產約 116,000MW 容量的太陽能,和 100 座燃煤電廠產生的電力相同。

目前,英國蓋威克(Gatwick)、伯明罕機場共有 50kW 的太陽能陣列,而印度前四大繁忙的 Cochin 國際機場目前裝有 13.1MW 的太陽能陣列,成為 100% 的太陽能機場;另外,美國有 4 座機場已裝置太陽能。

不過裝置太陽能陣列於跑道附近有些缺點,其一就是太陽能板的反光可能會影響飛機駕駛的視線,另外太陽能板上的熱氣會使空氣對流狀況改變,讓飛機起降變得不穩定。

針對這兩個問題,美國聯邦航空局和各機場已就陣列排放位置做了一些調整。這也顯示機場發展太陽能不是只有擺放太陽能陣列這麼簡單。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:Flickr/MassDOT CC BY 2.0)

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串聯有機太陽能電池轉換效率提升至 15%,已達商業化標準

發布日期 2018 年 04 月 26 日  作者 Emma stein

透過將電池串聯在一起,科學家現在已經能讓更便宜的有機太陽能電池轉換效率從 11% 提升至 15%,其中關鍵技術在於防止串連電池溶解的同時,還能提升吸收太陽光的能力。

有機太陽能電池意指全部或部份成分為有機物的太陽能電池,使用導電聚合物或小分子吸收光並轉移電荷,透過改變聚合物等分子長度與官能團改變有機分子能隙,有機物的摩爾消光係數很高,因此只要少量有機物就可以吸收大量的光。

和傳統無機矽晶太陽能電池相比,有機太陽能電池由於具大量製備、價格相對低廉,材地柔軟可撓曲等特性,在應用方面變得頗有前途,雖然它們同時也有能量轉換效率低、穩定性差等缺點尚待克服。

過去幾年,有機光伏電池的效率一直停留在 11~12% 左右,但最近來自美國密西根大學的研究人員開發出轉換效率可達 15% 的有機太陽能電池,使用壽命可達 20 年,已經達到商業化標準,目前市面上多數太陽能電池板效率都在這範圍內。

有機太陽能電池將能減少太陽能系統總成本,使太陽能逐步邁向更綠色的能源,研究人員估計,這類電池能以每千瓦小時 7 美分的成本製造電力,相比之下,據美國能源資訊管理局(Energy Information Administration,縮寫 EIA)資料顯示,美國平均電力成本為每千瓦時 10.5 美分。

團隊基本上是開發一個創新整合系統來吸收可見光與紅外光。分析其內部設計,研究人員堆疊了兩種有機太陽能電池,一個能從可見光譜波長 350nm 處開始吸收光,另一個則能吸收波長高達 950nm 的近紅外光,單一個電池本身效率確實只有 10~11%,但當兩個電池串聯在一起並加上抗反射塗層後,效率可提高到 15%。

堆疊電池是個困難的挑戰,因為用來處理頂部電池的液體會溶解底部電池的膜,團隊故另外開發相連層,在防止第一個電池損壞之際仍允許光與電荷通過。

透過提高光的吸收來增加電流,並將能量損失降至最低以增加電壓,研究第一作者 Xiaozhou Che 表示,根據計算,此種類型的串聯設備不久之後將帶來 18% 的轉換效率。新研究已發表在《自然-能源》(Nature Energy)期刊。

(首圖來源:密西根大學)

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無人機與風力發電相結合,另類風機可用高海拔狂風來發電

 發布日期 2018 年 10 月 16 日 8:30 | 作者 EnergyTrend |


通常在人們的印象中,風力發電外觀不外乎就是拔地而起的巨型電風扇,透過 3 個葉片把風的動能轉化為電力,但瑞士新創團隊 Skypull 運用全新風力發電概念,結合無人機與高空風力發電機(Airborne Wind Energy,AWE)技術,讓人們能以低成本方式利用高海拔的強風來發電。

電是人們生活中不可或缺的能源,如何以便宜又低碳方式發電已成為各國迫在眉睫的課題,而風力發電更是歷史相當悠久的綠色技術,雖然目前尚未成為主要能源,但該技術在 2000-2015 年間已經成長了 24 倍。

隨著風力發電技術愈加進步,為了捕獲更強大的風,風機高度將會越來越高,從目前的平均 90 公尺上升到 100 公尺以上,甚至有望突破 200 公尺以上。只不過風機高度增加,也同時代表著成本的高升,且若想要捕獲高海拔速度更快的風,總不能打造高度超越 400 公尺的風機。

因此新創團隊 Skypull 將目光轉向高空風力發電機。相較於傳統的三葉式風機,其優勢是捨棄大型的塔形結構、集電環與設計偏航機構,而為了讓設備可以有效捕獲高空的風,團隊則打造一架箱翼式(Box Wing)無人機。

該設備外觀很像在空中飛行的平行四邊形不明物體,遠遠看與風箏相似,搭載 4 個小型轉子與一條連接地面發電機的纜線,無人機會在海拔 400 公尺高的區域沿著 8 字形軌跡飛行,期間會不斷拉扯纜線以帶動發電機發電,當纜線拉盡,無人機便會自動下降,讓絞盤回收纜線、再度起飛,依此持續循環。

團隊不僅最佳化氣動力(aerodynamic)性能,其特殊的機翼樣式也可以減少飛行阻力與機型重量,進一步減少成本,且每架無人機在起飛和降落期間都能改變機翼角度。預計一架無人機預計可為 1,100 戶家庭供電,翼展長達 17 公尺的無人機則可提供 1MW 電力。

Skypull 營運長 Marcello Corongiu 表示,該設備還是有需多地方與傳統風機相似,壽命不僅一樣長達 20 年左右,使用的交流電發電機、複合材料和機電零件也是相同的,僅需要定期更換超高分子量聚乙烯(UHMWPE)電纜。

新型技術發展以來也不是一路順遂,如何在高風速之下穩定運作、如何避免發生高空「車禍」與設備安全性等,這些都是廠商得面臨的問題,且高空風力發電機也與航空、材料、自動化和機器人等領域息息相關,Skypull 面臨著許多挑戰。Corongiu 表示,目前公司處於新創團隊的「死亡之谷」,希望可在歐盟中小企業計畫(EU SME programme)的幫助下升級系統與進入市場。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:影片截圖)

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高雄興達港產業專區建設 能源局:創造96億元產值

興達港風電專區將能創造96億元產值

關媒體報導「高雄興達港建置海洋科技產業專區」,還要花21億擴建最貴蚊子港等內容,經濟部能源局昨(13)日澄清說明,興達港規劃為離岸風電重件碼頭,將興建施工船專用港埠及培育海事工程專業人力,工程區投資額至少34億元,並可創造水下基礎96億元產值,同時帶動我國海事工程產業。

能源局表示,為了達成114年離岸風電5.5GW設置目標,經評定興達港具有潮差小、交通便利、學研單位資源豐富、支援產業健全等優勢,因此規劃建置海洋科技產業專區,以推動離岸風電水下基礎製造基地、施工船專用港埠、人才培育及海洋科技產業創新與工程材料研發中心建置,同時,活化閒置的興達港區並促進地方經濟發展,配合政府離岸風電政策,推動離岸風電水下基礎製造業及人才培育基地。

能源局說明,「高雄海洋科技產業創新專區」預計於109年完成海洋工程區、海洋科技工程人才培訓及認證中心、海洋科技產業創新研發中心、海洋科技工程材料研發及驗證中心, 其中海洋工程區包含離岸風電水下基礎製造基地和施工船專用港埠,已由中國鋼鐵公司承租,並於107年4月動工,預計109年開始量產,每年預計供應國內離岸風電50~60座水下基礎。

至於規劃成立的中心,也已與丹麥Maersk Training合作,辦理海事工程專業技術職能訓練、離岸風電產業需要進階課程等,建立離岸風電之專業人才,如風力機/葉片維修、吊裝作業等人力培訓。

能源局最後說明,高雄海洋科技產業創新專區以提供離岸風電基礎設施、興建施工船專用港埠及培育海事工程專業人力為目標,工程區投資額至少34億元,並可創造水下基礎96億元產值,促進離岸風電海事工程科技產業之人力供給在地化、創造人才價值、帶動我國海事工程產業,創造綠色經濟產業價值,達成我國環境永續的願景。

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經濟部公告中、苗、高、屏4處地質敏感區

經濟部公告中、苗、高、屏4處地質敏感區

為揭露國土防災及保育等地質資訊,經濟部於12月25日公告4項地質敏感區,分別為「獅潭斷層」與「屯子腳斷層」等2項活動斷層地質敏感區及「高雄市雞冠山石灰岩」與「屏東縣車城尖山外來岩塊」等2項地質遺跡地質敏感區。累計目前已公告60項地質敏感區,總面積約5,298平方公里,佔全國面積約七分之一。

經濟部指出,依據地質法規定,將具有特殊地質景觀、地質環境或有發生地質災害之虞之地區公告為地質敏感區,其中「獅潭斷層」與「屯子腳斷層」等2項活動斷層地質敏感區係屬有發生地質災害之虞之地區,該2處斷層亦為民國24年4月21日新竹-臺中地震的地震斷層,當時的地震規模7.1,死亡人數達3,276人,為臺灣史上死傷最嚴重的地震災害。

而「高雄市雞冠山石灰岩」與「屏東縣車城尖山外來岩塊」等2項地質遺跡地質敏感區則係屬具有特殊地質景觀之地區,皆為當地著名之景點,具有科學的教育意義。

此外,「獅潭斷層活動斷層地質敏感區」分布於苗栗縣獅潭鄉及三灣鄉,為一北北東走向,長約11公里,寬約300公尺之帶狀區域;「屯子腳斷層活動斷層地質敏感區」則分布於臺中市后里區、神岡區與清水區,為一東北東走向,長約12公里,寬約300公尺之帶狀區域。這二條斷層曾有明顯的地表破裂紀錄,未來亦仍有再活動的可能,爰經經濟部中央地質調查所同仁再調閱紀錄、重新現地踏勘、補充地質調查資料及訪談當地耆老後,將該二區域劃設為地質敏感區。

民眾如有興趣,可至
地質調查所網頁地質法專區下載相關書件,了解各項地質敏感區之劃定目的。

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台灣通用楠梓園區設廠 半導體封測群聚再添生力軍

台灣通用楠梓園區設廠案今日核准通過(圖為楠梓園區)

經濟部加工出口區管理處今(27)日核准通過台灣通用器材股份有限公司、淨弼金融科技股份有限公司於楠梓園區、臺中軟體園區的投資案,投資金額逾新臺幣26億元,約可提供國內245名就業機會。

加工處指出,台灣通用器材成立於民國53年,是第一家外商在我國投資的電子公司,並在二極體業界居於領導地位,擁有自己的晶片廠和封裝測試廠。

隨著二極體市場的擴張,台灣通用器材於楠梓園區設立分公司擴增產線,使得楠梓園區除半導體IC封測群聚外,在功率半導體產業供應鏈上下游整合亦更加完整。

此外,即將入駐臺中軟體園區的淨弼金融科技,則為直營電商平臺,透過會員制度、點數經濟及虛實貨幣三管齊下,期望扭轉有機農業的先天劣勢,嘗試透過創新商業模式,或是創造市場需求,得到消費市場的關注,改變有機產業與環境的未來。

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請問我要如何解決塑料注射成型模脫模困難呢?

在塑件注塑成型後,塑件從模具型腔中脫出,無論是採用單一的或多元件的頂出機構,其脫模工作一般都是一次性完成的。但有時由於塑件的特殊形狀或生產自動化的需要,在一次脫模工作完成後,塑件仍難以從型腔中取出或不能自動脫落,此時就必須再增加一次脫模動作才能使塑件脫落。脫模困難主要是因為澆口或塑件緊縮在模具內。其中的原因:
一設備方面:頂出力不夠。
二模具方面
(1)脫模結構不合理或位置不當。
(2)脫模斜度不夠。
(3)模溫過高或通氣不良。
(4)澆道壁或型腔表面粗糙。
(5)噴嘴與模具進料口吻合不服帖或噴嘴直徑大於進料口直徑。
三工藝方面
(1)機筒溫度太高或註射量太多。
(2)注射壓力太高或保壓及冷卻時間長。
四原料方面:潤滑劑不足。
傳統的塑料模塑件的脫模方法大致分為為頂、推、抽、旋四種。
現在有一種最新脫模技術可以輕鬆解決塑膠脫模問題。在塑膠模具行業中,特別是需要用各種樹脂化合物進行高度複雜的設計,外觀高光澤精加工時,存在很多不可解決的問題。

塑膠射出成型   塑膠射出成型加工   射出成型

請問我要如何解決塑料注射成型模脫模困難呢?

有人知道甚麼是塑膠射出嗎?感覺很有趣想要了解一下

射出成型 (Injection moulding)是一種生產由熱塑性塑膠或熱固性塑膠所構成的部件的過程。射出成型就是將塑膠(一般為粒料)在射出成型機的料筒內加熱熔化,當呈流動狀態時.在柱塞或螺杆加壓下,熔融塑膠被壓縮並向前移動,進而通過料筒前端的噴嘴以很快速度注入溫度較低的閉合模具內,經過一定時間冷卻定型後,開啟模具即得製品。這種成型方法是一種間歇操作過程。它包括兩個主要部分,一個注射裝置和夾緊裝置。射出機中的模具可以固定在水平或垂直位置。大多數機器是水平方向的,但垂直機器用於一些特殊應用,此過程類似鑄造,材料被注入到一個被加熱的桶,混合(由固態熔化成粘稠的液態)後被擠進鑄模。材料可以在鑄模(型腔)中冷卻和凝固成鑄模的形狀。通常是由工業設計者或者工程師完成產品設計,射出用鑄模是由鑄模製造者(或工具(模具)製造者)所製造,通常是以鋼或鋁一類的金屬製成,而所期望的部件的外形特徵由精密機械加工而成的型腔來形成。射出成型廣泛用於製造各種零部件(絕大部分的塑膠製品),從汽車的最小的部分到汽車的車身面板。

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