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太陽能電池的重大突破!結合碳奈米點與鈣鈦礦太陽能電池的技術!

啾啾鞋 | 時政類 | May 9, 2021

此影片謄本由Galaxy製作

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hi大家好!我是啾啾鞋!最近因為有在投資的關係,偶爾會去研究一下各個產業,像是太陽能,也是台灣一個越來越被重視的產業。

其中最重要的產品,當然就是太陽能發電模組。目前商業上主流的、能被量產的,就是屬於單晶矽的太陽能電池。

顧名思義就是以矽為原材料,那單晶矽太陽能整個模組的能源轉換效率,與真實的使用場景來說的話,大概20%就已經很不錯了。

另外還會受到溫度、環境、濕度、陽光角度等等的影響,除了用矽以外,科學家們當然也是絞盡腦汁,想找出新的原材料,看能不能夠提高能源轉換效率。

那大概從2009年開始,就有一種新的太陽能原材料慢慢被重視,那就是鈣鈦礦。

這種原料的優點呢,第一個就是製造成本比較低,然後製造過程產生的污染也比較少一點,而且發電效率近幾年已經慢慢地要超越傳統單晶矽太陽能電池了。目前德國的最新技術,可以達到大約29.15%。然後它還有一個特別的優勢,就是在弱光的環境下,比如說陰天的時候,傳統的單晶矽太陽能電池的轉換效率就會大幅下降。但是鈣鈦礦太陽能電池在弱光環境下,還是能夠維持良好的發電效率。而且傳統的單晶矽太陽能電池,只能夠吸收到紅外光跟紅光,但是鈣鈦礦太陽能電池則可以吸收藍光,可以吸收的光譜就更多。而且這種材料可以做成柔軟、可彎曲的太陽能電池,可以有更多樣化的應用潛力。

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那你說既然這麼好,幹嗎不乾脆大家都趕快轉用鈣鈦礦呢?其實主要原因有兩個:第一個就在於說它比較容易受到環境的影響,確切來說是容易受到氧氣跟濕度的影響,導致它的發電效率下降。所以前面說的那些優點,包含說在弱光環境下的優勢,前提都是在實驗室裡面,不含氧氣、濕度可控的環境下才能發揮出來,達到這麼高的轉換效率,所以這也是鈣鈦礦太陽能電池的致命缺點。這十幾年來科學家努力改善的,就是這方面的問題。

還有第二個缺點就是,這種材料的表面材質的特性,如果直接使用的話,它因為表面光滑,會反射大量的紅外光,導致吸收率下降。那有人嘗試過一些解決方法,就是用光刻技術,在它的表面刻出紋路,降低它的反射率。但這樣子做又會破壞它的晶體結構,導致表面復合,同樣也會降低轉換效率。

不過最近似乎有科學家,終於想到了一個兩全其美的辦法。那就是使用一種叫做碳奈米點的材料。這種碳奈米點大概長這樣子,就是像一顆很小的球,然後表面長毛的這種感覺。有點像「神隠少女」裡面那個灰塵精靈(煤炭屎鬼)一樣,只是它就是奈米尺度的炭這樣子。他們就是把這種炭奈米點造成塗層,塗布在這個鈣鈦礦太陽能電池的表面,結果居然發現,很好地解決了前面兩個致命缺點。

首先對於怕氧氣跟濕度敏感的問題,碳奈米點就很好地做了一層保護,加上疏水性,讓它本身可以維持像是在實驗室裡面那樣子的環境條件。再來就是表面材質的問題,塗上這種塗層之後,就可以解決表面過於光滑的問題,因為它這個東西有長一堆毛,所以可以把光給困在表面,降低它的反射率。然後它又不會干擾到鈣鈦礦材質本身的性質,所以可以避免那個表面復合,降低轉換效率的問題。

經過這層碳奈米點的處理以後呢?在真實環境的使用場景下,鈣鈦礦太陽能電池的能源轉換效率,從原本的18.72% ,提升到20.22%。當然這個是電池本身的轉換效率,如果再裝上模組的話,那勢必還會再耗損一些。但是它大幅提升這種材料的耐用性,再加上成本低廉,環境負擔較低,柔軟可彎曲等多種優勢,在不久的將來,真的是很有潛力的材料。也顯示這十幾年來各路科學家的研究,可能就快開花結果了!

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那針對這種材料的未來應用呢? 因為它是柔軟可彎曲的,可以直接縫製在一些布料上面,讓你直接穿在身上。或者做成包包,邊走邊直接發電,手機也不怕沒電了。或者像是露營的時候,如果帳篷本身就是一個發電裝置,可以供應帳篷內用電的話,就不用擔心露營沒電的問題了。

所以像這種表面材料的研究,感覺起來好像很枯燥,好像就只是表面有一點點不同而已。但其實對我們的生活真的是有很大的幫助。

那還有什麼表面對我們也很重要呢?答案就是你的牙齒表面。黑人全亮白極緻酵素牙膏,幫你照顧好你的牙齒表面!剛剛說到蓋鈦礦的表面太光華不好,但是牙齒的話,當然是光滑又潔白比較好看。

解決問題就要先找到原因!我們要先了解為什麼牙齒會變黃,其實主要可分成內在因素和外在因素。內在因素可能就是自然的老化,那外在因素就是你吃一些比較容易掩飾的食物或者是飲料,比如說喝咖啡喝茶,沒有好好清潔的話,就容易導致牙齒變黃,破壞牙齒健康有影響美觀。

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好在黑人牙膏實驗室也有一批科學團隊,想出用天然複合酵素,解決牙齒變黃的問題,而這個天然複合酵素呢,就是黑人全亮白極致酵素牙膏的主要核心成份。裡面包含了木瓜蛋白酶和葡聚糖酶。木瓜蛋白酶可以讓角質化的牙漬變得柔軟好刷,葡聚糖酶則可以將醣類溶解,讓細菌沒有東西吃,就不容易蛀牙!

根據他們內部的實驗,這個複合配方能夠針對不同成因的牙漬,有效五倍去漬(五倍溶解去漬:體外實驗,與客人空白對焦亮白牙膏相比,針對牙齒外源性色斑,效果因人而異。只幫助溶解悉數及去除牙職。配合正確刷牙習慣。)

那我自己用起來,覺得它的味道比較好,相信大部份的你們也可以接受。會這麼說是因為有些牙膏,它是屬於那種比較刺激性或者嗆辣的,但是我用到現在,這個清潔的過程都非常溫和的感覺。起泡力跟潔淨力都很不錯,刷完牙之後感覺牙齒很亮。特別是他們有出花香的口味,讓我覺得刷牙過程變得比較放鬆一點。

刷牙本來就應該是一件比較愉快的事情,同時還有全新的6階亮白加速器,包含有牙膏、漱口水跟電動牙刷,加速你的牙齒提高6階的亮白,讓你不再一口黃牙!(6階亮白加速器:體外試驗,同時使用全亮白極緻酵素牙膏及全亮白極緻漱口水,針對牙齒外源性色斑,可達6色階亮白,效果因人而異。配合正確刷牙及使用漱口水習慣。)

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當然牙膏跟牙刷再厲害,也要配合正確的刷牙習慣。這支電動牙刷有清潔、淨白、護齦和按摩模式,同時還有內建壓力警示系統,如果不小心擦大太大力的話,就會發出警示提醒你! 它這個牙齒的震動方式,跟我以前用過的不太一樣,它是那種很像手機在震動的感覺,就是比較細微的震動感。而且他不是那種刷頭一直轉動的,它的刷頭是固定,然後整個一起震動。

然後我還滿喜歡它的護齦模式,這就真的是很輕柔,就是你刷到牙齦上面,不會感覺很粗暴這樣子。

刷完牙後再配搭漱口水,維持口腔清潔!它這個漱口水我覺得不會很辣,就是滿溫和的那一種,然後也不含酒精,所以如果你是那種很怕超辣漱口水的,像我老婆就是,就可以試試看這一種了。

好,那就推薦給大家啦!

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