歐洲Fraunhofer (ISE)研發III - V族太陽電池轉換效率高達39.7 %

歐洲The Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE)目前成功的超過了自己在III - V族半導體多重接面太陽電池的舊記錄37.6%,達到39.7%的新記錄。這項成果的關鍵,是利用太陽電池前端薄金屬電線傳輸大量的電流及低阻力。ISE 的 III - V族電子與太陽電池研究中心首長Frank Dimroth表示,已改善太陽電池的接觸結構,因此,即使用相同的半導體結構,也能實現更高的效率。

詳見全文...

具有伸縮特性的導電性材料

日本東京大學的研發團隊開發出具有如橡膠般伸縮特性的導電性材料。新材料係採用筒狀碳分子「奈米碳管」與橡膠狀的聚合物混合製作而成。使用新材料試作出積體電路板,證實即使經過拉伸,還可維持穩定的電流。因其可自由地撓曲,所以可作為電子紙型顯示器,及觸覺感測器等機器人的皮膚等應用。該研發成果係由理化學研究所及產業技術綜合研究所共同研發而成。

詳見全文...

可分解室內有害物質的新型光觸媒

日本產業經濟綜合研究所開發出新型光觸媒,即使在室內的微弱光線下,也可分解揮發性有機化合物(VOC)。可對應如甲苯一般難以分解的物質,期待還可擴大對應去除引發病態住宅症候群(Sick House Syndrome, SHS)的物質及惡臭等。

詳見全文...

IMEC提出製造太陽電池用超薄結晶矽晶圓的新方法

比利時奈米科技研究中心IMEC於2008年7月美國舊金山舉辦的 「Semicon West 2008」展覽中,發表太陽電池用厚度50μm的結晶矽晶圓製造方法。其中最大的特點在於,切割矽碇的技術不同,是利用矽與金屬間的熱膨脹差異來剝取矽箔,有別於以往用鋼絲鋸(線鋸的一種)的方法,因此不會有因切割而造成的不必要的浪費。IMEC表示,這種技術可大大降低結晶矽太陽電池的製造成本。

詳見全文...

進行電鍍銀處理可抑制LED表面變色的新技術

日本從事電鍍加工的東電化工業開發出銀電鍍技術,應用於LED的表面處理,可抑制LED的變色情況。以往的LED只要2000小時連續點燈,輝度就會降低三成,若使用新技術就可將輝度降低比例維持至1成以下。因看準了低消耗電力LED的需求龐大,此技術被視為可改善LED性能的相關技術。

詳見全文...

使光觸媒效果可持續20年的新技術

日本光觸媒鈦塗劑(Coat劑)製造商Digic公司,為使經過長時間還可使光觸媒保持穩定狀態,於是開發出用於玻璃的打底塗劑,並開始進行販售。新產品係將光觸媒塗劑塗佈兩層,可以減緩由窗框溶出的矽材所帶來的影響,因此可以維持光觸媒的機能。在耐久試驗中,證實最少可以維持20年的功效。

詳見全文...

美國新一代太陽能油墨

美國Five Star Technologies宣布其研發用於矽晶太陽電池的ElectroSperse S系列太陽能油墨,秉持以往一貫的電力接觸發射層,可提高太陽電池生產產量及整體太陽電池的效率,將於聖地牙哥 Five Star Technologies表示,以銀為基底的導電油墨,能使矽晶太陽電池的上層網格線窄化至120~175μ。S - 600產品,如低弓,是以無鉛,鋁為基礎的膠體適用於層面的背面,在溫度下可同時發射並與S - 500銀油墨共用。

詳見全文...

可將硬碟(HDD)記憶容量提高2.5倍的新技術

日本日立製作所開發出可將記憶容量提高至2.5倍的Hard Disk驅動裝置(HDD)基礎技術。因以放置特殊的記錄膜作為媒體,可提高對於高溫及磁性的耐受度,故可以高密度並正確地進行資料讀寫。期望可在2~3年後達到產品化的目標。

詳見全文...

全球最短波長的次世代光碟新技術

日本Hamamatsu Photonics開發出可發出世界最短波長的半導體雷射。使用特殊的結晶長成技術,可成功製作出缺陷較少的元件,可望作為記錄更多資料的次世代光碟光源(可記錄的容量比現行最新的DVD還多)。

詳見全文...

TORAY開發出以碳纖維製作電波吸收板的新技術

日本TORAY利用碳纖維開發出製作電波吸收板的新技術,在工廠及物流設備的環境下,可防止IC Tag發生錯誤辨識。新產品的厚度只有30mm、重量每平方公尺1公斤,相較於以往的電波吸收板,重量只有以往的一半,另外還有容易搬運,易於設置的優點。計畫在今年內開始日本國內外的販售,期望可在3年後達到10億日幣的營業額目標。

詳見全文...

熱電轉換效率提高2倍的新材料

日本大阪大學的研發團隊開發出熱電轉換效率比以往提高2倍的新熱電變換材料。新材料係在鉛及碲(Tellurium)的合金中加入鉈(Thallium),預計使用在攝氏500~700℃的條件下,期望可在工廠廢熱、垃圾焚化爐、太空探查機等環境下達到實用化的目標。

詳見全文...

九十七年中華民國材料科學學會年會暨中國材料科學學會四十週年慶

中國?冶工程學會97年年會

2009中華民國高分子年會暨軟性電子國際研討會
國科會高分子學門成果發表會

台灣鍍膜科技協會年會(AMTACT 2008)
鍍膜在能源與光電應用

FIRST INTERNATIONAL WORKSHOP ON TIP-BASED NANOFABRICATION

2008年年度會員大會暨論文研討會徵稿通知

材料科技論壇

 
 
以下資訊取材自:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw


歐洲Fraunhofer (ISE)研發 III - V族太陽電池轉換效率高達39.7 % 
歐洲The Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE)目前成功的超過了自己在III - V族半導體多重接面太陽電池的舊記錄37.6%,達到39.7%的新記錄。這項成果的關鍵,是利用太陽電池前端薄金屬電線傳輸大量的電流及低阻力。ISE的 III - V族電子與太陽電池研究中心首長Frank Dimroth表示,已改善太陽電池的接觸結構,因此,即使用相同的半導體結構,也能實現更高的效率。

一般太陽電池的太陽聚光系統最佳效率要達到300 - 600 suns,所以陽光集中係數應為300- 600,而太陽電池前端的金屬化將是影響太陽聚光系統的要素。ISE表示,太陽電池導電是透過前端的細金線(50μm)網格使電流通過再傳輸至邊緣。太陽電池前端的金屬網結構是決定性關鍵。首先,金屬導線必須傳輸量大且低阻力,大量電流才能產生的作用。另外,金屬導線必須盡可能細小,因為陽光無法穿透金屬,而太陽電池表面若被金屬導線所涵蓋將無法轉換電力。

過去2年,Fraunhofer (ISE)致力研究太陽電池的最佳接觸結構的理論計算,由歐盟贊助EU Project Fullspectrum (SES6-CT-2003-502620),太陽電池轉換率不但創新紀錄並能在輻射不均勻的情況下集中陽光,效率達到300- 600 suns。

Fraunhofer ISE的多重接面太陽電池是由30多個層次組成,以有機金屬氣相磊晶法沉積於鍺的底版。目前全世界III - V族的多重接面太陽電池雖能實現最高轉換效率,但由於需要大量的材料和製造成本,使得它僅用於集中光伏系統和太空。




典型GaInP/GaInAs/Ge太陽電池集中器的前端,金屬手指架構直徑為2 mm





太陽電池晶圓照片 有不同集中器的太陽電池架構
 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





具有伸縮特性的導電性材料 
日本東京大學的研發團隊開發出具有如橡膠般伸縮特性的導電性材料。新材料係採用筒狀碳分子「奈米碳管」與橡膠狀的聚合物混合製作而成。使用新材料試作出積體電路板,證實即使經過拉伸,還可維持穩定的電流。因其可自由地撓曲,所以可作為電子紙型顯示器,及觸覺感測器等機器人的皮膚等應用。該研發成果係由理化學研究所及產業技術綜合研究所共同研發而成。
新材料除了具備高導電性之外,還可像橡膠一樣具有伸縮的彈性。即使拉伸至38%還可維持穩定的電流流經。係由將「奈米碳管」以特殊的「離子液體」搓揉解開,再與具有伸縮特性的聚合物均一混合製作而成。使用新材料製作出20平方公分的積體電路板,再將「有機電晶體」等軟性電子Switch鋪在其上,電晶體間的配線,則將新材料呈網目狀般鋪成,即使將電路板拉伸至70%,還可維持穩定的電流,可穩定的驅動積體電路。
導電性的材料多為金屬等堅硬的材質,目前幾乎沒有具有可伸縮特性的材質。若使用新材料的話,應有助於可自由伸縮電子紙的實現,以及作為感測器的積體電路板,應用於包覆機器人的關節等屈面上。 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





可分解室內有害物質的新型光觸媒 
日本產業經濟綜合研究所開發出新型光觸媒,即使在室內的微弱光線下,也可分解揮發性有機化合物(VOC)。可對應如甲苯一般難以分解的物質,期待還可擴大對應去除引發病態住宅症候群(SickHouse Syndrome, SHS)的物質及惡臭等。
在吸收可見光作用的氧化鎢,加上鈀及銅氧化物混合之後,可提高分解VOC時的活性。塗著光觸媒每平方公尺,每小時可完全分解成為4.5mg的無害二氧化碳。與目前已普及中的氧化鈦光觸媒相比,室內的活性提高了7倍以上。氧化鈦只能在吸收了紫外線之後產生動作,不過在紫外線較弱的室內及螢光燈的條件下,分解VOC的效率很差。產總研期望可將此技術在2~3年後達到實用化的目標。 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





IMEC提出製造太陽電池用 超薄結晶矽晶圓的新方法 
比利時奈米科技研究中心IMEC於2008年7月美國舊金山舉辦的 「Semicon West 2008」展覽中,發表太陽電池用厚度50μm的結晶矽晶圓製造方法。其中最大的特點在於,切割矽碇的技術不同,是利用矽與金屬間的熱膨脹差異來剝取矽箔,有別於以往用鋼絲鋸(線鋸的一種)的方法,因此不會有因切割而造成的不必要的浪費。IMEC表示,這種技術可大大降低結晶矽太陽電池的製造成本。

IMEC在矽晶圓上方加一層超薄的薄膜或金屬箔做為低成本的基板是一種很好的解決方案,可減少矽在太陽電池中的用量。IMEC以在可接受的成本內(只需要一個網版印刷機和帶狀爐),不同的途徑(一種剝離的過程)生產結晶矽的金屬箔。

在剝離的過程中,以網版印刷機印製金屬薄膜在較厚的結晶矽晶圓上,再將其放到高溫帶狀輸送機內燒結。隨著晶圓的溫度下降,金屬層與矽層的熱膨脹率差異會使矽層產生變形出現龜裂,並沿著矽層表面擴大。此時,如果剝離金屬層,矽層的表面部分也會沿著龜裂一起剝落。最後經過蝕刻去除金屬層,就可以留下非常薄的矽箔。無論是單晶矽或多晶矽晶圓,皆可反覆剝離取得矽箔。IMEC表示,目前已經可以在25cm2的矽晶圓上製作出30-50μm厚度的矽箔。

以這種矽箔進一步加工成為1cm2的太陽能電池,即使無背面的鈍化,或是刻意的表面處理,也能得到10%轉換效率。IMEC表示,如果進行適當的表面處理,應可實現更高的轉換效率。





IMEC製成的太陽能電池用矽箔





將矽箔與金屬薄膜剝離時的模擬圖像
 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





進行電鍍銀處理可抑制LED表面變色的新技術 
日本從事電鍍加工的東電化工業開發出銀電鍍技術,應用於LED的表面處理,可抑制LED的變色情況。以往的LED只要2000小時連續點燈,輝度就會降低三成,若使用新技術就可將輝度降低比例維持至1成以下。因看準了低消耗電力LED的需求龐大,此技術被視為可改善LED性能的相關技術。

銀的光反射率比金及銅高,與空氣中的硫黃結合顏色變黑,容易造成輝度下降。在經濟產業省的支援下,以三年的時間花了一億日幣,研究分析造成變色的主要原因。計畫在2010年產業化,在2015年以電鍍銀相關企業期望可達到6億5千萬日幣的營業額目標。

新技術將以誘導器(Inductor)的晶片元件為對象,開發出無電解電鍍鎳及無電解電鍍銀的技術,若以以往的電鍍銅,板厚若小於0.6mm,元件間會附著在一起而無法進行電鍍。使用新技術的處理時間也可縮短至1/6,將擴大對應至薄型晶片市場。 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





使光觸媒效果可持續20年的新技術 
日本光觸媒鈦塗劑(Coat劑)製造商Digic公司,為使經過長時間還可使光觸媒保持穩定狀態,於是開發出用於玻璃的打底塗劑,並開始進行販售。新產品係將光觸媒塗劑塗佈兩層,可以減緩由窗框溶出的矽材所帶來的影響,因此可以維持光觸媒的機能。在耐久試驗中,證實最少可以維持20年的功效。

光觸媒的氧化鈦照射太陽之後,會將表面的髒污及空氣中的污染物質中的有機成分進行氧化分解。而雨會將這些髒污及灰塵自動洗掉,因此不需要進行清掃,還可將此塗劑擴大使用範圍,應用至大樓的外牆及鐵道車輛的車體等。

以往的光觸媒塗劑用在玻璃時,因會由玻璃窗的窗框的接合膠材(Sealing)中溶出矽材,而且會因為矽的影響導致親水性消失,使距離窗框5~10公分的區域無法發揮光觸媒的功能,使這些區域的髒污看起來特別明顯。新產品打底塗劑塗佈在玻璃整體及接合膠材部分,在表面形成陶瓷薄膜。除了可以防止Sealing材的溶出之外,也可以防堵對於玻璃面矽膠材料所帶來的影響。在玻璃面結束打底塗劑之後再塗上光觸媒塗劑,即可完成玻璃整體的光觸媒功能。預計到2010第三季,在玻璃用塗劑相關產品,期望可以達到5億日圓的銷售業績。 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





美國新一代太陽能油墨 
美國Five Star Technologies宣布其研發用於矽晶太陽電池的ElectroSperse S系列太陽能油墨,秉持以往一貫的電力接觸發射層,可提高太陽電池生產產量及整體太陽電池的效率,將於聖地牙哥Five Star Technologies表示,以銀為基底的導電油墨,能使矽晶太陽電池的上層網格線窄化至120~175μ。S - 600產品,如低弓,是以無鉛,鋁為基礎的膠體適用於層面的背面,在溫度下可同時發射並與S- 500銀油墨共用。

Five Star利用流體空穴的過程,使其研發的的太陽能油墨與膠體能在低於次微米範圍內,含有大量大小相同微粒的銀與玻璃顆粒,使細線網版印刷能更符合發射極的接觸。

根據最近喬治亞理工學院的試驗,以單晶太陽電池與表現出太陽電池效率為17.4%,油墨材料填充率(fill factors)接近78%,且在數據圖表中,幾乎沒有任何變化,這表示漏電數極低。FiveStar Technologies第一次使用的油墨是為網版印刷用,油墨可以控制流變使它適合各種印刷過程,包括非接觸式分配辦法。對太陽電池設計者而言,印刷過程更精密,能使設計者有更大的靈活性,增加更多有效的集合配置。 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





可將硬碟(HDD)記憶容量 提高2.5倍的新技術 
日本日立製作所開發出可將記憶容量提高至2.5倍的Hard Disk驅動裝置(HDD)基礎技術。因以放置特殊的記錄膜作為媒體,可提高對於高溫及磁性的耐受度,故可以高密度並正確地進行資料讀寫。期望可在2~3年後達到產品化的目標。

新技術係可對應「垂直磁性記錄方式」的磁碟基盤技術。垂直磁性記錄為HDD記錄方式中的一種,比起以往的舊方法,其特色為能夠達到高密度資料書寫。將來還有可能達到每平方英吋1兆bit大容量化的目標。而且在資料保存的記錄觸媒上,更使用了特殊的記錄膜。即使記錄領域減少一半以上,也可成功地進行記錄動作。該記錄膜的膜厚採方向性階段性的膜厚變化,因可耐受高溫,因此可穩定地進行高密度資料書寫動作。此外,還在記錄用的書寫頭周圍覆蓋上磁性Sheet,即使記錄領域變小,也不會因此消去鄰近領域的資料。

以新開發的技術來評估硬碟的記錄密度,證實每平方英吋可達到612Gb,為目前產品的2.5倍。依據該公司的實際評估之後,也證實新開發的產品為世界容量最高。今後將以量產化為課題,期望可在2~3年後達到產品化的目標。 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





全球最短波長的次世代光碟新技術 
日本Hamamatsu Photonics開發出可發出世界最短波長的半導體雷射。使用特殊的結晶長成技術,可成功製作出缺陷較少的元件,可望作為記錄更多資料的次世代光碟光源(可記錄的容量比現行最新的DVD還多)。

新開發的半導體雷射可發出波長342nm的紫外雷射光,目前已開發產品中最短波長為350.9nm。該公司在構成元件的結晶裡,為使波長變短,於是混合了鋁。不過一般在混合鋁之後,容易發生裂縫等缺陷,所以目前的技術並無法混合太多鉛,不過該公司利用特殊的結晶成長方法,降低了缺陷的生成,而且若改善新技術,還有可能將波長縮短至200多(數十)奈米。

短波長的雷射目前為止可用氣體雷射(Gas Laser)方法製作,主要應用在半導體製造必要的曝光技術,以及醫療用途上。但氣體雷射的缺點是設備大型化以及耗電量高。若置換為半導體雷射的話,除了小型化的優點外,還可將消耗電量控制在1/100以下。另外,在光碟的光源應用也相當令人期待,因為波長短就可在狹小的領域裡進行資訊書寫、讀取的動作。目前最新的DVD所使用的雷射光波長為450nm,若可實現200多(數十)奈米的半導體雷射的話,可記錄的密度將可提高至現行產品的10倍。 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





TORAY開發出 以碳纖維製作電波吸收板的新技術 
日本TORAY利用碳纖維開發出製作電波吸收板的新技術,在工廠及物流設備的環境下,可防止IC Tag發生錯誤辨識。新產品的厚度只有30mm、重量每平方公尺1公斤,相較於以往的電波吸收板,重量只有以往的一半,另外還有容易搬運,易於設置的優點。計畫在今年內開始日本國內外的販售,期望可在3年後達到10億日幣的營業額目標。

在工廠裡為了進行產品管理,大多會在生產線中設置IC Tag讀取機,為了防止讀取機之間所發出的電波互相干擾,通常會在其間放置電波吸收板,以達到正確地讀取Tag資訊的目的。目前的電波吸收材料,大多以碳粉與發泡樹脂混合製作而成。不過為了吸收較長波長之電波,則需要具備一定的厚度。新產品係將具備高導電特性的碳纖維以Sheet狀加工,因可壓縮長波長電波,故可進一步達到薄型化的要求。在產品使用方面,目前除了工廠及物流設備之外,還計畫應用在無線LAN以及高速公路的ETC系統。 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw





熱電轉換效率提高2倍的新材料 
日本大阪大學的研發團隊開發出熱電轉換效率比以往提高2倍的新熱電變換材料。新材料係在鉛及碲(Tellurium)的合金中加入鉈(Thallium),預計使用在攝氏500~700℃的條件下,期望可在工廠廢熱、垃圾焚化爐、太空探查機等環境下達到實用化的目標。

該技術係與美國Ohio州立大學、加州工科大學等共同研究研發而成。熱電變換材料主要是在產生溫度差異時產生發電。新材料係由研發團隊在鉛及碲的合金中,少量添加鉈製作而成。在高溫端產生約攝氏700℃的高溫,與低溫端的溫度差約500℃的條件下,可達到約12~13%的熱電變換效率。

新材料與以往在鉛及碲上添加鈉(Natrium)的舊材料相比,提高2倍的效率。並且在用於攝氏300~500℃領域的材料中,目前為止的效率尚偏低,而且還存在著不易加工的問題。該種利用廢熱進行發電的乾淨能源,將朝實用化的目標發展,期望最快可在5年後達到實用化。 


2008/10/31 

更多詳細內容請上:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw




材料學會網址 版權所有 c 2008 All Rights Reserved.
網頁製作 by 台灣科技大學