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這次的物理專題課，請來了清大的戴明鳳教授主持，製作太陽染料電池。
先將上課的內容簡述一下：太陽染料電池的原理，主要是陽光通過了導電玻璃後，染料分子的電子吸收了光能，能階躍升，被氧化鈦分子拉走，沿著導電玻璃拉進入電路，接著又進入碳極，進入電解液中，如此循環。所以碳極是正極，氧化鈦極是負極。具教授說，電子吸收光能跳進電路這種效應叫「光伏效應」不同於以前學過的「光電效應」，但大家常混為一談。
至於為何兩片玻璃不對齊，是為了方便最後加入電解液，以及接電線用。
我們使用的導電玻璃為ITO玻璃，I：In（銦）、T：Tin（錫）、O：O2。化合物的化學式為InSnO2。另外也有FTO的導電玻璃，即以氟（F）來替代銦。只有一面能導電，另一面與普通玻璃無異。
製作過程大致是：先將二氧化鈦粉加入數滴醋酸，研磨成液態膠體，然後在裡面加入界面活性劑繼續研磨，直到像是牙膏為止。用三用電錶的電阻儀來測出導電玻璃哪一面可以導電，用棉花棒擦乾淨，在導電面上塗上薄薄一層氧化鈦，將之烘乾；另一片玻璃也在導電面上用蠟燭鍍出一層不透光的碳膜。等到烘得差不多時（大概一個小時吧！…），拿起來放進染料中浸泡許久，使染料分子能滲入。最後以兩片玻璃面對面夾在一起，在中間滴入電解液，就大功告成啦！
興奮地將做好的染料電池拿去曬太陽測電壓，結果…20mV…（無言…）
教授也提到，這種電池最大、最難克服的問題，不是接收到的陽光不夠，而是將光能轉換為電能的效率太差，這是目前材料上的障礙，目前轉換效率最高好像做到20％左右吧！還有，雖然這種電池用起來沒有污染，但其實這種電池的製造過程還是會造成污染的。
在等烘乾還有等浸泡染料的閒閒時間裡，大家跑去玩教授帶來的一大堆很好玩的東西，有氫燃料電池驅動的氫燃料電池車，還有可以製造駐波的奇怪儀器，還有太陽能風車。
對於這次的課程，真的覺得很好玩，理論點到了，趨勢有講了，而且又實際動手玩。雖然忘記拍照有點可惜，但我認為這是一次很棒的專題課，期待下次也能有這麼棒的課程！
先將上課的內容簡述一下：太陽染料電池的原理，主要是陽光通過了導電玻璃後，染料分子的電子吸收了光能，能階躍升，被氧化鈦分子拉走，沿著導電玻璃拉進入電路，接著又進入碳極，進入電解液中，如此循環。所以碳極是正極，氧化鈦極是負極。具教授說，電子吸收光能跳進電路這種效應叫「光伏效應」不同於以前學過的「光電效應」，但大家常混為一談。
至於為何兩片玻璃不對齊，是為了方便最後加入電解液，以及接電線用。
我們使用的導電玻璃為ITO玻璃，I：In（銦）、T：Tin（錫）、O：O2。化合物的化學式為InSnO2。另外也有FTO的導電玻璃，即以氟（F）來替代銦。只有一面能導電，另一面與普通玻璃無異。
製作過程大致是：先將二氧化鈦粉加入數滴醋酸，研磨成液態膠體，然後在裡面加入界面活性劑繼續研磨，直到像是牙膏為止。用三用電錶的電阻儀來測出導電玻璃哪一面可以導電，用棉花棒擦乾淨，在導電面上塗上薄薄一層氧化鈦，將之烘乾；另一片玻璃也在導電面上用蠟燭鍍出一層不透光的碳膜。等到烘得差不多時（大概一個小時吧！…），拿起來放進染料中浸泡許久，使染料分子能滲入。最後以兩片玻璃面對面夾在一起，在中間滴入電解液，就大功告成啦！
興奮地將做好的染料電池拿去曬太陽測電壓，結果…20mV…（無言…）
教授也提到，這種電池最大、最難克服的問題，不是接收到的陽光不夠，而是將光能轉換為電能的效率太差，這是目前材料上的障礙，目前轉換效率最高好像做到20％左右吧！還有，雖然這種電池用起來沒有污染，但其實這種電池的製造過程還是會造成污染的。
在等烘乾還有等浸泡染料的閒閒時間裡，大家跑去玩教授帶來的一大堆很好玩的東西，有氫燃料電池驅動的氫燃料電池車，還有可以製造駐波的奇怪儀器，還有太陽能風車。
對於這次的課程，真的覺得很好玩，理論點到了，趨勢有講了，而且又實際動手玩。雖然忘記拍照有點可惜，但我認為這是一次很棒的專題課，期待下次也能有這麼棒的課程！
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