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經濟日報:染敏纖維布 要讓潮服也能發電

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科技產業資訊室 (iKnow) - 林倞 發表於 2015年7月20日

圖、染敏纖維布 要讓潮服也能發電
 
 
管理學教授Kim與Mauborgne的著作「藍海策略」是發掘「冷門市場」價值的代表性作品,而台灣的大眾也已對藍海一詞十分熟悉;那麼今天的冷門市場裡有哪些技術值得我們關注呢?這裡要介紹的是染料敏化太陽能電池(簡稱染敏)。

大到模仿小鳥所發明的飛機,小到模仿植物所發明的魔鬼氈,我們生活中許多帶來便利的科技都是從模仿大自然而產生的;染敏也不例外。早在人類利用砂子、礦物來發明半導體太陽能電池以前,甚至是恐龍出現在地球之前,綠色植物的葉綠素就從演化過程中變成了太陽能發電器:利用吸收陽光所轉換而成的電子行光合作用。染敏裡的染料就是一種模仿葉綠素的發明,只是染敏裡的染料把電子,透過電池的形式給出能量;而隨著染敏的發展,科學家開發出各式各樣長得像、或長得不像葉綠素的化學分子。

從專利相關的科技指標上去分析,在染敏被發明的三十年後的今天,染敏跟大部分的太陽能電池技術一樣,已算是十分成熟的技術。而染敏無法在市場上與矽晶太陽能電池競爭的原因,主要是太陽光轉換成電能的效率;雖然染敏在壽命的表現上已可以與其他太陽能電池匹敵,但由於染敏的效率較低,所以無法取代矽晶太陽能電池在主流市場(太陽能發電廠和屋頂式太陽能板)的地位。但是,染敏具有矽晶等種類太陽能電池所沒有的優勢:透明與可彎曲,相關的應用就會是染敏的藍海。

染敏可取代Low-E玻璃(低輻射)。目前,Low-E玻璃已成為台灣豪宅必備的建材。依不同需求在傳統玻璃鍍上各種鍍膜材料時,Low-E玻璃能選擇性地過濾照進室內的陽光,把會發熱的紅外線和會傷害人體的紫外線以反射的方式留在室外,只讓人類喜歡的可見光色調進入室內。但被Low-E玻璃反射的熱能,可能在都市的建築物間相互反射、累積而增加室外溫度,進而讓都市附近溫度比郊外高的現象(稱為熱島效應)變得更嚴重,更加重了冷氣用電的負擔。以色列的3GSolar公司已開發出適合裝設在玻璃建材上的染敏。陽光照射在染敏玻璃建材上,可以選擇性地利用各種染料,把讓室內發熱的紅外線和會傷害人體的紫外線吸收,轉換成可利用的電能,既可以保持室內溫度的陰涼,只讓人類喜歡的可見光色調進入室內,又不會像Low-E玻璃造成熱島效應。

另外,2014年上海復旦大學的科學家成功把染敏做成可以織成布的纖維;穿上這樣的纖維所織成的衣服,將讓你全身上下都發電!但這和目前時裝品牌Tommy Hilfiger或Silver Lining所販售的穿戴式太陽能電池,有著本質上的不同。Tommy Hilfiger或Silver Lining的產品僅能盡量利用服裝的前衛設計感,讓穿在身上的太陽能「板」看起來不要那麼突兀,但終究是好幾塊「板」掛在身上。若能讓太陽能電池織起來的整件衣服都發電,此時衣服的設計可以擺脫太陽能板形狀的束縛,加大發電的面積,進而增加太陽能衣的實用性。如此,未來有可能掀起一場紡織新革命。

(本文刊登於經濟日報2015/07/12)


 
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