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【小人物大英雄】

陽光種電人

太陽,幾乎是地球一切生命與能量的源頭,不僅乾淨還完全免費,在臺灣有一群人,努力推­動著太陽能發電,他們在高樓屋頂上、農田水池邊,架起一面又一面的太陽能光電板,希望­能為我們爭取更多的替代能源。

【公視】- 我們的島

微型電廠時代

在南台灣,最近有一門生意特別熱門,就是出租屋頂。台南市天賜良緣社區四周沒有遮蔭,­每到夏天太陽直射屋頂,頂樓像大烤爐。今年四月,住戶投票,決定把屋頂出租給光電系統­業者,架設追日型光電板,幫住戶遮擋毒辣陽光。系統業者賣電的一成利潤回饋社區,管理­委員會每個月多了三到五千元的收入。

【大自然的力量】
The Power of Nature

認識再生能源

再生能源來自大自然,包含太陽能、風力能、生質能、水力能、海洋能、地熱能六大類。 希望透過本動畫影片的介紹,讓大家對這六種再生能源留下深刻印象!

台灣的綠能能發展到多少?

陽光種電人

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台灣的綠能能發展到多少?

2017.03.17

【能源報導月刊】不用設鬧鐘!智慧窗用陽光喚醒你的每一天

撰文/李茗家
資料來源/Electrically Controllable Light Trapping for Self-Powered Switchable Solar Windows


   當窗戶遇見陽光就能自動變透明,這時候你想的不該是隱私問題,而是該如何享受這美好的陽光時刻。

   向來玻璃窗戶,我們為了避免日曬或是個人隱私需求,都會加裝隔熱紙或是以窗簾來遮蔽,但一個不小心不但會破壞建築風格,破壞採光機能,甚至讓你從此遠離陽光。

   智慧窗的發明,正好完美的解決這項難題─利用外部電流控制玻璃窗戶的透光功能,呈現不同需要下的透明度。

   智慧窗的概念,說起來不新鮮,在智慧玻璃問世之後,除了研究單位或科技產業陸續投入研發工作外,生活中也曾有不少實際應用的情形,像是南韓電車備有節能窗戶,經過住宅區時也會自動呈現霧面的狀態,保障軌道旁住家的隱私。

   然而,智慧窗除價格不斐之外,還有一個問題,那就是必須外加電源才能運作。

   如今,美國馬里蘭大學(University of Maryland)研究人員把腦筋動到太陽能上,希望能夠開發出自主供電的智慧窗。
 

嵌入太陽能電池,不再仰賴外部電源

   該研究團隊為了開發出智慧窗,製作出高分子分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC),並將該材料置於2片氧化銦錫(Indium Tin Oxide, ITO)的透明電極之間,形成約50微米(μm)的夾層。

   PDLC由液晶及聚合物所形成,由於液晶分子會隨機散布在聚合物中,隨著排列方向而呈現不規則的形狀,會導致光線無法通過,形成不透明狀態。此時必須利用外加電場即可改變其排列狀態,光線即可通過成透明狀態。

   這項研究關鍵在於電能來源,就是將薄膜太陽能電池(a-Si)嵌在ITO與玻璃(位於陽光側)之間。

   如此一來,新型的智慧窗就可以利用太陽能發電,當啟動時,太陽能電池產生足夠的功率,液晶分子的排列方向一致並使玻璃變成透明;反之,當關閉時,液晶分子便恢復成不規則狀,讓玻璃呈現乳白色。

   該項研究被認為尚未完全成熟,主要是未來加入電荷傳輸層(Charge-Transporting Layer)後,對於窗戶透明度和太陽能電池效率會有一定的影響;不過,依據現階段的研究成果,該研究團隊認為厚度約13nm 的薄膜太陽能電池(a-Si)在正常日照強度下,將可應付PDLC所需的操作條件(低於0.8mW / cm2)。而且太陽能電池產生的電力也可再用於其他的小型電子設備。

   未來,隨著智慧窗科技的進步,當早晨來臨之際,我們可以擺脫鬧鐘煩人的叫聲,讓陽光隨著窗戶逐漸透明而灑落臥室,讓你有好心情可以迎來朝氣十足的每一天!


文章網址:2017年第07期能源報導