渣渣會放電－利用咖啡渣來發電

專題名稱渣渣會放電－利用咖啡渣來發電

專題描述太陽能電池種類與技術相當多元，其中染料敏化太陽能電池，因其材料便宜、可在低溫、簡單的製程製作，且具備可彎曲性、可透光性等特性，應用範圍廣泛。我們要把咖啡渣，藉由染料敏化太陽能電池的製作，希望能把廢物咖啡渣變成能發電的太陽能電池。若能發電，他能發的電量是多少？這些是我們想探討的議題。

隊伍名稱太陽能隊

指導老師劉譯聲　

參賽學生張以岳　吳晨赫　張家豪　張元暢

序號檔案內容上傳者最後修改
6作者 吳鎮國、林　鴻、盧以昕、許仲成、陳欣卉／臺大光電所碩士班二年級 吳育任／臺大電機系教授
來源 臺大電機系科普系列
描述 這篇文章在淺談太陽能電池的原理與應用		張以岳2023/9/27 下午 03:30:41
5作者 程達隆 許玉晶
來源 chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/http://phys5.ncue.edu.tw/physedu/article/9-2/3.p
描述 摘要：由於石化燃料的大量使用，原油儲量逐漸枯竭與全球溫室效應的問題日益嚴重，使得太陽能產業越來越受到人們重視。為了解決太陽能電池昂貴的問題，許多學者專家開始投入太陽能聚光模組的研究。然而利用聚焦裝置卻會使太陽能電池溫度急劇上升，反而造成效率下降的效果。本報告提出一種結合溫差發電組件的主動式散熱器組件之實驗裝置來解決上述問題，此裝置主要包含熱電致冷晶片、散熱片及風扇。其中熱電致冷晶片係扮演溫差發電的角色，可將熱能轉換成電能後，驅動風扇產生散熱效果。實驗結果顯示，在不需外接電源或消耗太陽能電池電力的情況下，該裝置能獲得溫差散熱效益，同時維持太陽能電池低溫及高效率的操作條件，達到能源循環再利用之目的。透過課堂上的示範，更可讓學生瞭解菲涅爾透鏡、太陽能電池及熱電轉換等物理概念。 		張元暢2023/9/27 下午 03:27:57
4作者 吳仁彰教授
來源 靜宜大學應用化學系
描述 這一篇文章在講述的是太陽能電池-染料敏化太陽能電池(Dye Sensitized Solar Cell;DSSC)介紹
張以岳2023/9/27 下午 03:27:27
3作者 崔孟晉
來源 工研院材化所
描述 染料敏化太陽能電池電解質概述		吳晨赫2023/9/27 下午 03:06:40
2作者 陳子秦
來源 https://proj.ftis.org.tw/eta/epaper/PDF/ti059-1.pdf
描述 隨著人類文明發展，地球上各式能源：如石油、天然氣、煤…等將其加工利用後，
帶給人類生活很大的享受，卻也因為大量使用結果，除了使這些能源即將消失殆盡，更
讓環境面臨超乎預期的嚴重危害。因此國際間日益開始重視起溫室效應、臭氧層破壞、
生物瀕臨絕種等環保議題；產業界為了因應產業環境及國際環保趨勢的變化，也開始積
極尋找開發新的替代能源。隨著油價持續的攀升，利用太陽能來替代化石燃料的需求和
興趣也急遽增加。人類發展太陽能電池的最終目標，就是希望能取代目前傳統的能源。
我們都知道太陽的能量是取之不盡用之不竭的，從太陽表面所放射出來的能量，換算成
電力約3.8×1023 kW；若太陽光經過1.5×107
公里的距離，穿過大氣層到達地球的表面也
約有1.8×1014 kW，其約為全球平均電力的十萬倍。若能夠有效運用此能源，則不僅能
解決消耗性能源的問題，連環保問題也可一併獲得解決[1]。
張家豪2023/9/27 下午 03:03:37
1作者 陳祉雲、李玉郎
來源 國家實驗研究院
描述 介紹染敏化太陽能電池		吳晨赫2023/9/27 下午 02:59:56

序號封面照內容說明上傳者最後修改
8類別 相簿集
名稱 我在調查我們所參考的資料
說明
我們這組如果要做出一個完善的報告，先參考一些資料是一定要的。		張元暢2023/9/27 下午 10:25:48
7類別 相簿集
名稱 學習我們實驗要做的步驟
說明
我在學習要如何做出一個可以發電的太陽能電池。		張以岳2023/9/27 下午 10:04:00
6類別 相簿集
名稱 了解實驗的步驟
說明
我們在開始實驗前，必須先了解實驗步驟、流程。		張元暢2023/9/27 下午 10:03:05
5類別 相簿集
名稱 我在認識實驗藥品與器材
說明
我們在製作太陽能電池前，認識器材		張家豪2023/9/27 下午 03:31:08
4類別 相簿集
名稱 了解實驗步驟和資料。
說明
了解感染你的生活～染敏電池製作方式。		吳晨赫2023/9/27 下午 03:26:56
3類別 相簿集
名稱 搜尋資料
說明
正在搜尋太陽能相關資料、步驟並且匯整資料		張家豪2023/9/27 下午 03:22:51
2類別 相簿集
名稱 我們在討論我們實驗要做的主題
說明
我們想要參加太平洋小論文，我們在討論我們實驗要做的主題。
想要利用咖啡的渣渣來做太陽能電池。		張以岳2023/9/27 下午 03:22:35
1類別 相簿集
名稱 太陽能染料敏化電
說明
我在了解太陽能染料敏化電池的運作原理		吳晨赫2023/9/27 下午 03:22:23

序號內容上傳者最後修改
8作者 張元暢
標題 觀賞影片後心得
內容
看完參考的影片後，我了解到原來一個實驗裡的操作變因千變萬化，可以利用不同的操作變因去做不同的實驗，結果也不相同。
更可以將結果作成圖表來比較。

張元暢2023/9/27 下午 10:42:08
7作者 張元暢
標題 實驗後心得
內容
做完實驗後，我發現利用太陽能來發電不但可以環保，而且效能也很不錯，是未來環保行動重要的一員。
也開發出染敏電動窗簾，藉由染敏電池來回收室內日光燈、太陽能來發電，幾乎可以達到自主供電，且處理對環境影響低。

張元暢2023/9/27 下午 10:35:25
6作者 張以岳
標題 實驗後心得
內容
做完實驗後，我覺得:
1.實驗擁有非常多細節，只要一疏忽就有可能失敗。
2.做實驗時要有耐心地等候(在加熱時)。
3.切割、清洗玻璃要很小心。
4.實驗1次成功不夠，必須反覆試驗多次。

張以岳2023/9/27 下午 03:08:35
5作者 張家豪
標題 研究動機
內容
科學界發現近50年來，氣候的改變是人類活動所造成的自工業以來，溫室氣體不斷的增加，有限能源一直在減少，希望能發明出低汙染低耗能的天然產品

張家豪2023/9/27 下午 02:58:03
4作者 張以岳
標題 實驗步驟
內容
我們的實驗步驟如下:
STEP1用電子秤測量1克的二氧化鈦，加入2毫升的冰醋酸
STEP2利用研缽與杵將二氧化鈦和冰醋酸融合成為二氧化鈦塗料
STEP3將導電玻璃放入酒精中清洗
STEP4利用三用電表來測試導電玻璃的導電面
STEP5將導電玻璃的兩側貼上膠帶
STEP6把二氧化鈦塗料塗在導電玻璃上面
STEP7把導電玻璃放入烤箱烤(450度20分鐘)
STEP8將想要實驗的染料放入燒杯
STEP9在燒杯加入20毫升的酒精
STEP10放在加熱板上加熱20分鐘
STEP11將導電玻璃放入靜置10分鐘
STEP12將導電玻璃的導電面放在蠟燭上，使碳粒附著
STEP13組裝電池
STEP14用長尾夾固定
STEP15注入電解液
完成

張以岳2023/9/27 下午 02:56:51
3作者 吳晨赫
標題 實驗成果
內容
雖然沒成功，但是影片內容教得很詳細，所以步驟和一些材料是知道的，而且有一些比較難的地方我也知道了，所以也因為這一些影片我們也可以發現有一些出錯的地方，所以我們實驗了三次終於成功了!

吳晨赫2023/9/27 下午 02:47:54
2作者 吳晨赫
標題 材料
內容
PEC-染料敏化太陽能電製作在這影影片我學到要做PEC-染料敏化太陽能電製作的方法，化學原料的名稱例如:tio2(二氧化鈦)、醋酸和植物的染料。

吳晨赫2023/9/27 下午 02:43:31
1作者 張家豪
標題 認識用具
內容
需要用到的用具有:
二氧化鈦、導電玻璃、醋酸、乙醇、三用電表、燒杯、蠟燭、量筒、玻棒、缽、攪拌加熱器烤箱、長尾夾、5克夾豆花、鑷子陶瓷杯、parafilm

張家豪2023/9/27 下午 02:37:54

序號封面簡介（摘要）上傳者最後修改
5書名 太陽能工程－太陽電池篇
作者 莊嘉琛
出版社 全華圖書
簡介（摘要）
太陽能工程（太陽電池篇）」這本書，適合科大及大學院校電子、電機等理工科的學生使用
導讀
太陽能工程（太陽電池篇）」這本書，適合科大及大學院校電子、電機等理工科的學生使用，讀完此書，對於二十一世紀的新能源－太陽有更進一步的認識，更能有效地利用，甚至化為自身的潛力。是兼顧環保與節約能源的一本好書。		張元暢2023/9/27 下午 02:14:45
4書名 太陽能電池技術與應用
作者 王鑫
出版社 化學工業出版社
簡介（摘要）
本書闡述了太陽能電池的基本概念、原理、製備方法及表徵手段。書中詳細論述了硅太陽能電池、染料敏化太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池等的原理、材料和應用，涵蓋了光電性能測試、理論建模和機理探討。
導讀
本書闡述了太陽能電池的基本概念、原理、製備方法及表徵手段。書中詳細論述了硅太陽能電池、染料敏化太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池等的原理、材料和應用，涵蓋了光電性能測試、理論建模和機理探討。在各章的研究熱點實例中，介紹了各類太陽能電池實際應用中的研究方法、分析手段及創新點。本書可作為太陽能電池設計技術人員的參考書，也可以作為高等院校環境、能源、化工等相關專業學生的教學用書。
張家豪2023/9/27 下午 01:53:00
3書名 染料敏化太陽能電池：從理論基礎到技術應用
作者 作者： 馬延麗等編
出版社 出版社：化學工業出版社
簡介（摘要）
本書針對國家對新能源的佈局，從社會發展、環境保護、能源需求的角度出發，闡述了發展可持續清潔能源的必然性、緊迫性和重要性，介紹染料敏化太陽能電池(DSSC)的理論基礎相技術應用。.
結合DSSC領域的研究現狀，系統地介紹了不同類型DSSC、不同組成器件的基礎知識、研究現狀、技術關鍵、存在問題及其產業化應用前景等。
對於不同類型的DSSC，除介紹器件構型外，還地介紹了組成DSSC器件的光陽極、對電極、染料及電解質的合成、表徵和性能測試與評價。
此外，從發展的角度分析了促進DSSC產業化進程的關鍵技術措施，從不同的視角對DSSC的發展前景進行了展望。
本書可供從事功能材料、光電器件、光伏元件研究與開發的科研院所、企事業單位及相關學科的科研人員和工程技術人員使用，也可作為高等院校研究生的教材或參考書。
導讀
本書針對國家對新能源的佈局，從社會發展、環境保護、能源需求的角度出發，闡述了發展可持續清潔能源的必然性、緊迫性和重要性，重點介紹第三代太陽能電池——染料敏化太陽能電池(DSSC)的理論基礎相技術應用。結合DSSC領域的研究現狀，系統地介紹了不同類型DSSC(包括剛性、柔性、液態、擬固態、全固態、單基板、雙基板、疊層及量子點等)、不同組成器件的基礎知識、研究現狀、技術關鍵、存在問題及其產業化應用前景等。對於不同類型的DSSC，除介紹器件構型外，還深入淺出地介紹了組成DSSC器件的光陽極、對電極、染料及電解質的合成、表徵和性能測試與評價。此外，從發展的角度分析了促進DSSC產業化進程的關鍵技術措施，從不同的視角對DSSC的發展前景進行了展望。
本書可供從事功能材料、光電器件、光伏元件研究與開發的科研院所、企事業單位及相關學科的科研人員和工程技術人員使用，也可作為高等院校材料化學、物理化學、電化學、納米技術、能源科學等學科或專業高年級本科生和研究生的教材或參考書。		張以岳2023/9/27 下午 01:45:43
2書名 生活科技，原來如此！：拆解孩子最好奇的家電、手機、3D列印機、太陽能、人造衛星……學習科學知識（新版）
作者 作者： 約翰‧方頓, 羅伯‧比提 譯者： 周怡伶
出版社 出版社：小熊出版
簡介（摘要）
家裡是否有好奇小孩，總想拆解屋子中各式各樣的器具，一探究竟內部的構造呢？
爸爸媽媽不必再擔心家中器具面臨解體的危機啦！全書以清晰剖面圖與詳細的步驟過程解釋，滿足孩子拆解東西的求知欲。
微波爐如何把食物加熱？冰箱又如何把食物變冷？手機如何感應手指觸碰螢幕？3D列印機如何做出杯子？太陽能如何將水加熱或產生電力？火箭如何把人造衛星送上太空？孩子翻開書，打開這些器物窺探內部構造，跟著書中的小人兒，一同解開日常生活中許許多多的為什麼，發掘科技背後的奧妙之處吧！
本書將顛覆你的想像，原來科技這麼容易理解又有趣！
導讀
家裡是否有好奇小孩，總想拆解屋子中各式各樣的器具，像是家電用品、智慧型手機、電視、汽車⋯⋯想一探究竟內部的構造呢？
親愛的爸爸媽媽不必再擔心家中器具面臨解體的危機啦！全書以清晰剖面圖與詳細的步驟過程解釋，滿足孩子拆解東西的求知欲，打造未來的小小創客！
微波爐如何把食物加熱？冰箱又如何把食物變冷？手機如何感應手指觸碰螢幕？3D列印機如何做出杯子？太陽能如何將水加熱或產生電力？火箭如何把人造衛星送上太空？親愛的爸爸媽媽和孩子一起翻開書，打開這些器物窺探內部構造，跟著書中的小人兒，一同解開日常生活中許許多多的為什麼，發掘科技背後的奧妙之處吧！
本書即將顛覆你的想像，原來科技這麼容易理解又有趣！		張以岳2023/9/27 下午 01:40:56
1書名 太陽能電池
作者 翁敏航, 楊茹媛, 管鴻, 晁成虎
出版社 東華
簡介（摘要）
　太陽能電池已經成為一項熱門的產業與研究領域。地球的平均溫度在過去 20 年間升高了 0.2℃ 以上，因此開發與使用無污染之替代能源已成為二十一世紀人類生活中最重要的工作。在許多的綠色能源中，太陽能光電由於其低環境衝擊的緣故，而成為主要的替代能源產業。台灣擁有完整的半導體與光電產業基礎，因而具有發展太陽能電池的優良條件。
　　作者由多年來太陽能電池的學習過程中發現，太陽能電池是一門跨領域的學問！因此本書定位在太陽能電池的入門書，特別著重在太陽能電池的相關原理的說明，並納入許多讀者有興趣的議題，包含矽基晶片型太陽能電池、染料敏化太陽能電池、矽基薄膜與高效率化合物的太陽能電池等基礎知識。
導讀
　太陽能電池已經成為一項熱門的產業與研究領域。地球的平均溫度在過去 20 年間升高了 0.2℃ 以上，因此開發與使用無污染之替代能源已成為二十一世紀人類生活中最重要的工作。在許多的綠色能源中，太陽能光電由於其低環境衝擊的緣故，而成為主要的替代能源產業。台灣擁有完整的半導體與光電產業基礎，因而具有發展太陽能電池的優良條件。
因此本書定位在太陽能電池的入門書，特別著重在太陽能電池的相關原理的說明，並納入許多讀者有興趣的議題，包含矽基晶片型太陽能電池、染料敏化太陽能電池、矽基薄膜與高效率化合物的太陽能電池等基礎知識。		吳晨赫2023/9/27 下午 01:37:04

序號截圖網站簡介上傳者最後修改
5網站名稱 染料敏化電池應用於智慧家庭技術－2020全球百大科技研發獎獲獎
網址 https://www.youtube.com/watch?v=B4pCTjsjSE4
網站簡介
心得感想：科技的進步衍生地球環暖化與破壞, 根據預估一個智慧家庭工在2022年,將裝置500個感測器, 感測器上的乾電池, 若沒有妥善回收處理, 將會造成環境的嚴重迫害。研究院與台塑公司技術合作研發染料敏化電池應用智慧家庭技術;只要3根蠟燭亮度的弱光即可產生電力, 鎖定智慧生活、健康樂活、永續環境三大應用領域與智慧化共通技術。這項研究不只提升廢棄後的處理, 對環境的衝擊低, 也提升台灣在國際的創能科技與產業促進, 培育綠能實做人才, 提升台灣國際的競爭力, 著實令人動容!
張元暢2023/9/27 下午 03:24:45
4網站名稱 ​​​感染你的生活～染敏電池製作
網址 https://www.youtube.com/watch?v=-v5VJmfGT8c&t=109s
網站簡介
這個影片有說科學家講說近五十年，氣候的改變是人類活動所造成的自工業革命以來，溫室氣體不斷增加，有限資源一直在減少希望能發明低污染和低耗能的天然產品。所以這一個影片也是在做染敏電池，但是材料有說明的比較詳細，而且這個影片中的教學步驟跟我們在暑假時做的一樣，所以比較看得懂，比較不一樣的地方就是當時我們是用2B鉛筆來製作薄碳層，但影片是用蠟燭烤。值得親自去實驗看看的部分。
吳晨赫2023/9/27 下午 02:18:50
3網站名稱 感染你的生活～染敏電池製作
網址 https://www.youtube.com/watch?v=-v5VJmfGT8c
網站簡介
姓名:張家豪
影片名稱:感染你的生活~染敏電池製作
心得感想:染敏電池細部研究
1、紅色染劑電壓大於白色染劑(白色會反射)
2、Tio2混合醋酸濃度是由1M最高
3、不同染劑(朱槿、風鈴花、番茄)對時間的電功率,以 番茄最高
4、導電玻璃面積越大電功率則越高
5、天然染劑、合成染劑比較電功率,合成染劑高出三倍
現在的科技神速進步,環境也逐漸破壞中,像染敏電池就是一個很好的例子,我希望科
技在發展也能顧慮環境,才能永續發展
張家豪2023/9/27 下午 02:02:03
2網站名稱 PCE-染料敏化太陽能電池製作
網址 https://www.youtube.com/watch?v=nXJtCOrCE5E
網站簡介
心得感想：這個影片跟我們之前不太一樣的地方是我們之前是用研缽來磨，影片中則是用機器來旋轉。這些影片都可以讓我更加深對實驗步驟、流程等等的印象。
張以岳2023/9/27 下午 02:01:15
1網站名稱 染料敏化電池應用於智慧家庭技術－2020全球百大科技研發獎獲獎
網址 https://www.youtube.com/watch?v=B4pCTjsjSE4
網站簡介
因乾電池對於環境污染高,所以發明染敏電池,染敏電池污染低、壽命高、需光
量低，只需三根蠟燭的光量,所以可大幅減少環境污染。
張家豪2023/9/27 下午 01:40:56

序號書面報告說明上傳者最後修改
1說明 太陽能電池種類與技術相當多元，其中染料敏化太陽能電池，因其材料便宜、可在低溫、簡單的製程製作，且具備可彎曲性、可透光性等特性，應用範圍廣泛。我們要把咖啡渣，藉由染料敏化太陽能電池的製作，希望能把廢物咖啡渣變成能發電的太陽能電池。若能發電，他能發的電量是多少？這些是我們想探討的議題。張以岳2023/9/27 下午 12:32:01