光觸媒應用介紹
遠東科技大學 材料科學與工程系
光觸媒協會 常務監事 泉耀科技股份有限公司 董事長 主講人：劉文泉 2 0 0 8 年 1 0 月 0 8 日Negative: n- Type Anode: P-type
太陽能電池發電的原理
當陽光照耀到太陽能電池時,其上光電組件所吸收到陽光光子的 能量，會轉移到該組件半導體光電材料的電子上，使該等電子 由價電帶跳躍到傳導帶，經適當的設計，在電路上產生可利用 的電流，此即為太陽能電池發電的原理。• 日光照度
• 光電轉化效率
• 軟硬體設計
• 封裝組合技術
• 工作溫度
• 日光光譜
目前業界98%以上的人 力物力集中在這些領域， 能做的都已做了，再能提高1% 的發電量已是很了不起的成 就，不易有新的突破。 日光照度與發電量成正 比，因日光是透過採光玻 璃照到電池的光電組件上， 它的透光率越高，發電量 也就越多。太陽能電池價值在於發電量
影
響
發
電
量
的
因
素
光電轉化效率 ≠ 發電量
電池光電組件吸收到的光子能量可以轉化成電能的比例稱為轉化 效率，所以相同轉換效率的太陽電池，裝置在不同地點，因照度 不同，所吸收到的光子也不同，其平均發電量當然不同，如下例 所示，較高的日照量會產生較多的發電量，而較高的轉化效率卻 不必然產生較多的發電量。要提高發電量，首先要能吸收到更多 的光子能量。使用透光率91% 採光玻璃的太陽 能光伏電池 使用透光率95% 採光玻璃的太陽 能光伏電池 發電量 增加率 Stockholm 168 179 6.5 Copenhagen 174 186 6 Davos 256 271 6 Athens 214 229 7
高透光率的採光玻璃可增加發電量
高透光率的採光玻璃會提高太陽能電池受光照度，可有效增加其 上光電組件所吸收到光子的能量，電池發電量也會增加，依據 Sunarc Technology A/S, DK在歐洲不同城市所做的測試，證實採光 玻璃透光率較高的太陽能電池，其發電量也幾乎等比例增加。年發電量
(KWH)
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 280 350 420 490 560 630 700 770 840 910 980 波長 nm 穿 透 率 % 置放屋頂四個月的超白玻璃 5mm超白玻璃 一般玻璃受環境污染，其透光率會因髒遮蔽而衰減，甚至低 到60%以下；下圖是一片以30°仰角置放在臺北縣汐止工業廠 房屋頂的5mm超白玻璃，短短四個月(Sept. 3,2007-Jan.3, 2008) ，如其透光率降低了約20%。因此，髒遮蔽實是業界最急須解 決之事，比單純減少2-6%反射率要重要許多。
環境污染會使玻璃的透光率嚴重衰減
化學性的表面污染物分解作用： 利用光觸媒吸收光線所產生的高 氧化力的氫氧自由基等活性物質， 分解表面污染物，使污染物附著 能力變弱而易被雨水帶走或被水 沖洗。 物理性的除汙作用：利用光觸 媒吸收光線所產生的超親水性， 使水容易進入污染物與底材間 隙之中，而使污染物易被雨水 沖刷掉落。 玻璃等基材 玻璃等基材 H2O CO2 玻璃等基材 玻璃等基材 玻璃等基材
光觸媒玻璃可有效解決髒遮蔽的問題
ONI D -TA 光 觸媒塗層 材 ONI D -TA 光 觸媒塗層 材 ONI D -TA 光 觸媒塗層 材 ONI D -TA 光 觸媒塗層 材 ONI D -TA 光 觸媒塗層 材塗布ONID光觸媒的玻璃
塗布ONID-TA光觸媒的玻璃
一般玻璃
穿 透 率
%
60 70 80 90 100 280 380 480 580 680 780 880 980 Un-coated GlassOrdinary Photocatalytic Glass
未處理超白玻璃 波長nm 一般光觸媒超白玻璃 二氧化鈦光觸媒折射率高達2.2-2.5，塗布後的光觸媒玻璃反射率 高，致使其透光率比原基材低許多，並不適合做為太陽能電池的 採光玻璃。
傳統光觸媒玻璃透光率低
穿 透 率 % 60 70 80 90 100 280 380 480 580 680 780 880 980 原本未處理玻璃 玻璃塗布ONID-SCA #1低反射光觸媒 玻璃塗布ONID-SCA #7高透光光觸媒 玻璃塗布一般光觸媒 波長nm ONID-SCA是由榮獲國際專利的光觸媒ONID-TA和多孔性低折射率奈米 無機材料ONID-HKS所組成，經適當調整混合比例，可製成ONID-SCA #1和ONID-SCA #7 等低反射或高透光複合光觸媒，它們沒有一般光觸 媒高折射率的問題，但保有優異光觸媒抗污自淨易潔的特性。
Hybrid Super Hydrophilic Low Reflective Photocatalyst
Patented in USA, Japan, China. Taiwan, etc..
2.5μm x 2.5μm basis
ONID-SCA原子力顯微鏡(AFM) 掃瞄圖
塗布ONID-SCA的玻璃
一般光觸媒玻璃
Air
•塗布
ONID-SCA的玻璃具優異抗髒遮蔽效能
依JIS R1703-1規範，以油酸作為光觸媒分解有機污染物油污之 代表，將之塗布在欲檢測之玻璃表面，檢驗是否能夠在紫外線 照射下將其分解。開始時油酸污染層會阻擋20％左右的日光。 低反射光觸媒ONID-SCA#1處理過的超白玻璃初始狀況
一般超白玻璃 表面塗布油酸低反射光觸媒ONID-SCA#1處理過的超白玻璃 表面塗布油酸的超白玻璃Air 低反射光觸媒ONID-SCA處理過的玻璃具有優越抗污自潔效 能，能迅速分解玻璃表面的油酸油膜。
紫外線UVA照射 24小時
低反射光觸媒ONID-SCA#1處理過的超白玻璃 一般超白玻璃 表面塗布油酸低反射光觸媒ONID-SCA#1處理過的超白玻璃 表面塗布油酸的超白玻璃Air 低反射光觸媒ONID-SCA#1處理過的超白玻璃 一般白玻璃 表面塗布油酸低反射光觸媒ONID-SCA#1處理過的超白玻璃 表面塗布油酸的超白玻璃
紫外線UVA照射48小時
隨著UVA光照射超過48小時，塗抹在ONID-SCA低反射光觸媒處 理過玻璃上面的油酸幾乎完全分解，並恢復原先的穿透率。※ 首先要做適當防水防塵保護，工件塗布後96小時內避免淋到大雨。 1. 用水沖除工件表面沙塵 2. 澈底清潔工件表面 3. 用水將清潔劑沖除乾淨 4. 將工件表面刮乾 5.均勻塗布ONID-SCA#1光觸媒 6. 自然乾燥96小時以上
ONID-SCA #1 現場施工測試
清潔但未塗布
處理後三個月
按此以放大
清潔但未塗布
清潔且塗布
發電功率 W 測試地點：汐止市大湖科學園區大樓樓頂 註：觀測點詳細資料請參考附件一 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 ONID-SCA #1單面塗布自然固化 未塗布 觀測點
觀測點 1 2 3 4 5 6 7 日期/時間 8/16 11:30 8/18 11:30 8/18 13:30 8/19 13:30 8/19 15:30 8/20 09:30 8/20 11:30 觀測點 8 9 10 11 12 13 14 日期/時間 8/20 13:30 8/20 15:30 8/21 13:30 8/22 09:30 8/22 11:30 8/23 09:30 8/23 11:30 觀測點 15 16 17 18 19 20 21 日期/時間 8/25 09:30 8/25 11:30 8/25 13:30 8/26 11:30 8/28 09:30 08/29 09:30 8/29 11:30 觀測點 22 23 24 25 26 27 28 日期/時間 9/4 11:30 9/5 0930 9/6 0930 9/6 1130 9/6 1530 9/8 0930 9/8 1130 觀測點 29 30 31 32 33 34 35 日期/時間 9/8 1330 9/10 1130 9/10 1330 9/18 1130 9/18 1330 9/19 1130 9/19 1330 附件一 觀測點參考
裁切 進出貨品管 磨邊 強化 清洗 固化與應力消除 塗布ONID光觸媒 乾燥 檢視
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ONID光觸媒強化玻璃製程
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