2009 年 12 月出版
科儀新知 第 173 期
太陽能電池專題
CdTe 和 CIGS 薄膜太陽電池技術 [ 下載 PDF ]
曾百亨
薄膜太陽電池具材料成本低之優勢，以 CdTe 為主要光吸收層材料的太陽電池模組其每瓦量產成本已低達 0.86 美元，而 CIGS 太陽電池有高效率的特點也兼備可開發低成本製程的可行性。本文針對 CdTe 和 CIGS 兩類薄膜太陽電池就其材料特性、元件結構、製程技術等介紹與評論，同時也可看出二者之差異與未來發展之趨勢。
電漿輔助化學氣相沉積法於矽薄膜太陽能電池的應用 [ 下載 PDF ]
郭建均, 郭明村
挾帶著低成本及既有已量產經驗的優勢，矽薄膜太陽能電池正在太陽能產業中受到相當多的關注。其關鍵技術為藉由電漿的輔助，使得矽薄膜可以在低溫下大面積的沉積。本文針對電漿輔助化學氣相沉積在太陽能產業上的應用作一概略性的介紹。首先，對電漿物理、PECVD 設備及製程原理加以闡述。第二部分簡介不同的電漿源及不使用電漿的熱燈絲化學氣相沉積對矽薄膜成長的影響。最後，量產矽薄膜的 PECVD 設備因為考量不同而有不同設計，本文列舉了三種系統，包括單一腔體、多腔體及捲對捲系統。
使用非真空塗佈法製備銅銦硒薄膜太陽能電池特性研究 [ 下載 PDF ]
王彥超, 劉旺林, 許朝凱, 吳淑媛, 朱筱鈞
本研究利用溶劑熱法製備銅銦硒 (CIS) 奈米粉體，後以塗佈方式將 CIS 漿料塗佈於鈉玻璃基板上形成前驅層，再置於高溫管狀爐管中進行燒結製程，使之形成具有黃銅礦結構特性薄膜，改變製程參數調整材料本身的粒徑大小和結晶性。由本實驗之結果得到，熱處理溫度 500 °C、持溫 10 分鐘，即可得到具有黃銅礦結構特性之 CuInSe2 薄膜。
非破壞性缺陷檢測技術用於矽基太陽電池與模組 [ 下載 PDF ]
彭成瑜, 林福銘, 黃振隆
將非破壞性缺陷檢測技術應用於矽基太陽電池的缺陷特性偵測，螢光影像技術如同半導體元件之發光二極體特性，外加能量激發太陽電池半導體能階，矽基材料元件會發出近紅外光波長光譜，使用高解析度與高動態範圍的電荷耦合元件，電致發光影像方法可精確判別太陽電池的缺陷特性，以不同電致發光操作方法可分別檢測太陽電池之網印缺陷、電極缺陷、隱裂與破裂缺陷、傳導不良區域等，另外，太陽光電模組的非破壞性缺陷檢測，也可同時檢測大面積與提升檢測速度，因此電致發光缺陷檢測技術是種簡易、高靈敏度與快速的檢測方法，可應用於太陽電池與模組的區域特性識別、製程參數回饋與產品品質管控。
液態核磁共振光譜技術在蛋白質藥物設計之運用 [ 下載 PDF ]
許家豪, 莊偉哲
近年來蛋白質藥物已漸漸地使用在許多疾病的治療上，這樣的趨勢顯示蛋白質藥物在藥物開發上扮演極重要的角色。為了設計具有生物功能性的蛋白質來當作藥物，我們必須對其蛋白質結構與其受體在結合時的作用有完整清楚的瞭解，而核磁共振光譜具有獨特的能力，可以獲得溶液狀態下蛋白質結構以及蛋白質與標的蛋白質交互作用間的資訊，目前已有許多核磁共振光譜技術運用到蛋白質藥物的研究，並確認它們與其標的蛋白質間的作用模式，筆者將在本文中介紹這些技術，以及如何運用它們來獲取重要資訊，俾設計蛋白質藥物。
紅外線發光二極體輸出光束形貌讀取檢測裝置 [ 下載 PDF ]
陳永祥, 魏子軒, 廖泰杉
國研院儀器科技研究中心 (以下簡稱儀科中心) 開發一套適用於讀取檢測紅外線發光二極體輸出光束形貌的裝置。筆者將介紹該方法之人機介面軟體，詳述影像處理方法及軟體功能。該系統以可見光攝影機取代紅外線熱影像儀，即可達成紅外線發光二極體輸出光束形貌讀取檢測的目的。本系統工作原理為利用可見光攝影機拍攝紅外線發光二極體輸出光束形貌，經螢光片與轉接機構，將基板上呈現之變色區域拍攝進來，最後，由電腦利用影像處理補償此基板與水平線所成之角度，則於電腦螢幕顯現出類似攝影機正面拍攝之圖樣，得到紅外線發光二極體元件之能量分布及資料。
發光二極體燈具設計 [ 下載 PDF ]
洪茂峰, 林世雄, 邱馨慧, 項嵩仁, 姜志輝
本文已成功地將不同散角之 LED 光源建立於光學軟體中，並設計垂直與倒 V 兩種方向之反光模組來達到所需之場形。燈具設計模擬與實作之最佳化結果為散角 140° 之 LED 光源，其與垂直反光板夾角為 70°，模擬與實作倒 V 反光板角度為 (1, 18) 與 (1, 15)。所得之發光效率為 44.87 lm/W，燈具轉換效率為 59.1%，模擬與實作之配光曲線圖相關係數高於 98.3%。並針對實作路燈進行真實照度模擬，在平均照度為 16 lx、平均輝度為 0.78 cd/m2、整體均齊度為 0.5、縱向均齊度為 0.7 及門檻增量值為 4，對照國際照明委員會 (CIE) 標準，此設計之 LED 路燈可應用於次要道路照明。
應用核殼奈米粒子於漸逝波螢光生物感測器 [ 下載 PDF ]
蘇育政, 江惠華, 洪敏偉
漸逝波螢光生物感測器已發展了 30 多年，但在光學、生物化學與化學工程等領域，還是迫切地需要新的進展。近來有了突破性的發展，奈米金屬增強螢光技術有利於修改光譜特性與減緩光物理限制。筆者發展核殼奈米粒子 (核：Ag、殼：SiO2) 於光纖生物感測器之可能應用，其中螢光感測強度增進約 50 倍，此外，四種不同的溶劑也影響螢光強度從 1.3 倍至 100 倍以上。
CNTs 於直接甲醇燃料電池中 CO2 氣泡移除之應用 [ 下載 PDF ]
林峻霆, 陳順林, 曾繁根
直接甲醇燃料電池為近年來可攜式能源研究上的熱門議題，在直接甲醇燃料電池朝向被動式、微型化、高功率密度發展的趨勢中，因高電流密度所伴隨的陽極高 CO2 產生率，使得 CO2 氣泡移除議題更顯重要。本文從直接甲醇燃料電池的原理開始，介紹微米流道內幫助 CO2 移除之設計及表面處理，最後提出以奈米碳管修飾電極幫助 CO2 被動移除的觀點，CO2 移除效率對電催化反應電流的影響也一併討論。
聚吡咯材料對左旋布比卡因之量測 [ 下載 PDF ]
吳仁彰, 蔡德縉, 陸翔寧
本研究以電化學阻抗分析方式量測鹽酸左旋布比卡因 (levobupivacaine hydrochloride) 的濃度，並可偵測至 1 ppm。本文以電聚合方式，將吡咯 (pyrrole) 聚合成的感測材料聚吡咯 (polypyrrole, Ppy) 薄膜鍍製於金電極上，聚合完成的 Ppy 薄膜再經過循環伏安儀來作定性分析。使用分子視算軟體 Material Studio software 4.0，計算左旋布比卡因吸附於感測材料 3 × 3 Ppy 表面，其吸附能量下降約 1.88 kcal/mol 及最近距離約在 0.24 至 0.26 nm 附近。在樣品感測上，除了使用去離子水作為溶劑之外，也使用醫療中常使用的注射液 0.9% 生理食鹽水注射液作為溶劑，左旋布比卡因濃度於 1 至 10000 ppm 之間變化。使用 10 kHz 頻率來繪製實阻抗對濃度變化的檢量線，檢量線之線性相關係數 R-square 在純水系統下為 0.994。而針對各種不同的電化學參數，可以利用所提出相對應的模型來推算等效電路。
