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台科大奈米材料應用技術大突破 獲奈米科技展大獎肯定
歐洲科學家利用新型光收發模組以降低功耗達到降低碳排放量
聚合物鏡片的開發可降低消費類產品的紅外偵測成本
半導體中心助攻台廠搶AI及智慧感測商機
光電科技商業化 搭起產官學研橋樑
參與5G元年新商機,發現宜科新蘭海
全像投影待克服的技術障礙
盤點CES 2020 十大光電科技發展與應用
EN雷達(RADAR)與光達(LiDAR)技術互補成趨勢
隆達深耕車用LED模組 強化汽車照明滲透率
LCD退場態勢明確 各面板廠重新整軍
Micro LED是否需要全半導體晶圓級製程
RGB LED單晶粒將可降低Micro LED製程30%成本
繼日本Nepcon 衍生Automotive World 與CES分庭抗禮
Autel挑戰無人機霸主DJI
國內5G高額標金,放緩5G建設腳步?
Micro LED瞄準AR眼鏡市場 各家廠商摩拳擦掌
消費性電子巨擘進軍車市 車廠坐以待斃?
VR/AR/MR產業火熱 誰來挑戰高通地位?
光電科技搭載5G通訊 遠距醫療無虎添翼
折疊式手機是否僅為曇花一現?
量子計算時代近了嗎?量子電腦如何解決傳統電腦所遭遇的5個棘手問題
摺疊式顯示市場看好 手機打頭陣
空中飛行車商業化服務即將到來
矽光子晶片設計產業的誕生
OCR製程可望導入折疊式OLED面板
數位光學打破傳統光學應用藩籬 全像顯示/AR/通訊商機濃
生醫影像結合AI 數位醫療發展新契機
美國太陽能201條款如解除 國內太陽能產業有何影響?
影響2020影像產業的幾項趨勢
半導體產業爭霸賽的關鍵仍在光學技術
金鼠年 4K戰火延燒8K戰場
醫療用AR/VR產值上看65億美元 亞太市場打頭陣
新型冠狀病毒爆發 UVC LED殺菌需求巨增
美國西部光電展將登場 光電協進會帶領廠商爭取北美商機
無人計程車隊即將推出
量子加密通訊產業的誕生
台灣光學產學界備戰2020美西光電展
武漢肺炎對光電產業的影響
LCD價格持續下探 韓國廠商布局策略
面板重鎮疫情淪陷 訂單可望轉國內廠商
直擊Photonics West 2020 系列
2020光通訊觀察:5G、中美貿易戰、武漢肺炎
武漢疫情延燒,5G成即時遠距醫療利器
直擊Photonics West 2020 系列
直擊Photonics West 2020 系列
LG P-OLED面板成功導入在車用市場
直擊Photonics West 2020 系列
顯示器規格新戰場 高刷新率螢幕
Smart Dust成為生醫檢測利器
照明新寵兒 雷射照明能否取而代之
折疊手機激起OLED面板浪花
【直擊Photonics West 2020系列】稜鏡獎告訴著台灣什麼事?
美國政府倍增量子科技預算 看看大廠 想想台灣
【25屆IOA會議】2019全球光電產值4,630億美元 台灣佔10%
光網通廠齊迎400G高速光纖傳輸系統時代
掌握5G創造6G
ToF風潮 3D感測相機模組倍數成長
【Environment系列】2020太陽能逆變器替換市場需求達8.7GW
【Display系列】新冠肺炎疫情 韓面板廠斷鏈影響
【Environment系列】太陽光電技術發展不停歇 綠能市場年成長9%
【Environment系列】全球佈建太陽能電站風潮 正襲捲台灣
【Display系列】武漢肺炎激發AR/VR應用商機
【Biomedical系列】防疫期間 UV-C紫外線可降低感染機率
【Environment系列】歐洲太陽能PPA市場火熱
【Display系列】JDI展示專門為VR應用設計面板
【Communication系列】氮化鎵優勢 市場需求巨增
【Environment系列】技術新突破 鈣鈦礦太陽能電池轉換效率可達26.3%
【Biomedical系列】因應防疫需求 熱像儀需求暴漲
【Display系列】摺疊手機掀起UTG CPI保護膜戰爭
【Display系列】新零售與物聯網(IoT) 電子紙不再只為閱讀
【Biomedical系列】圍堵冠狀病毒 生物辨識上陣
【Environment系列】鈣鈦礦太陽電池商用化可期?
【Biomedical系列】UVC主動防疫系統 資訊科技廠商投入
【Display系列】摺疊式手機市場 台廠面臨淘汰賽局面
【Communication系列】聯合光纖通信發展列車通訊技術 進軍海外市場
【Display系列】實測結果略勝 8K電視準備好了嗎?
【Environment系列】工業自動化台廠扮演關鍵要角
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【ENVIRONMENT系列】NREL開發出轉換效率27%矽鈣鈦礦串聯電池
【Communication系列】 美光纖需求遲緩 業界寄望5G佈署
【Communication系列】 光纜市場何時回春 5G、FTTH、長途光纜為關鍵
【ENVIRONMENT系列】LED可調節人體褪黑激素
光電協進會為廠商拓商機 獨家代理中國光博會
【COMMUNICATION系列】全球光通信和網路的頂級年度盛會(OFC 2020)
【Quantum系列】Honeywell真有可能在三個月後推出全球最強大的量子電腦嗎?
【Biomedical系列】 使用AI和成像技術 機器人也可替人抽血
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【Display系列】台灣電視面板市占率達26%首度超越韓國
【ENVIRONMENT系列】高功率時代下 GaN SiC材料成主流
【Automotive系列】 研究人員找出自駕車系統辨識盲點
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3D列印有效對抗冠狀病毒疫情
【量子系列】 低溫冷卻技術加速量子電腦開發
【ENVIRONMENT系列】2020太陽能發電安裝容量 BNEF下修11%
【Communication】全球智慧手機需求估下降2.3% 第三季有望回穩
量子科技投資增加 量子通訊、計算、軟體領域求才若渴
【Display】2020 OLED電視面板出貨量估成長33%
【Communication系列】AR/VR第三季需求有望反彈 年增長率上看23.6%
【Display】2019年全球LED顯示器產值猛增34.7%
【Biomedical系列】 冠狀病毒疫情蔓延 遠距醫療結合VR上陣抗敵
【Display系列】 Apple專利透露摺疊式iPhone細節
【量子系列】 量子運算何時能破解區塊鏈?
【Communication】2019智慧手機ODM市場成長近2成
病毒在哪裡? 分子影像技術可提供解答
【Display系列】2020全球LCD電視面板出貨量將降1成
【Communication系列】誰會成為指紋辨識技術霸主 是超聲波還是光學
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【Display】汽車窗戶顯示 DLP投影新商機
疫情熱產業冷 IEA籲能源轉型不能停
【ENVIRONMENT系列】 對抗氣候變遷 光電科技打頭陣
2020景氣調查--疫情影響光電產業信心 未來審慎持平
疫情轉單效應只聞樓梯響 供應鏈斷鏈為主因
【Display】歐美疫情大蔓延 全球面板需求大急凍
T-ray影像技術、AI、超級電腦投入戰疫
【Communication系列】資料中心佈建需求 磷化銦(InP)年複合成長率達14%
【Display】量子點色轉換技術引入 三星大舉壓進顯示器市場
【Communication系列】多鏡頭趨勢確立 CIS產業前景看好
跨領域整合 AR/VR讓機器人更聰明
【Automotive系列】 微機電解決方案加速LiDAR市場成長
【Environement系列】 對抗氣候變遷 光學檢測打頭陣
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【Environement系列】 全球PV發電容量達583.5GW
量子記憶糾纏了22到50公里 量子電腦網路可跨越城域
【Display】大陸垂直結盟 盼能殺出面板低價重圍
【Biomedical系列】快篩是戰疫前線的關鍵技術
【Display】手機OLED面板三星遙遙領先 陸廠全力追趕
【Display】受公衛事件影響 2020年電視出貨量下修10%
【Communication】韓5G設備建設領先 5G手機總銷量有望達到48%
【Environment系列】 全球太陽能發電市場概況與趨勢
【Display】Apple佈局AR/VR專利 瞄準頭戴顯示器與AR眼鏡市場
【Automotive】LiDAR應用領域廣 市場上看22億美元
【Display系列】 疫情緊需求旺 AR/VR裝置上看1600萬套
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【Communication】5G、電力新應用 碳化矽、氮化鎵展現雙星潛力
【Display】華為加入OLED電視市場 競爭更加血腥
【Automotive】Level 3邁進 3D-LiDAR即將問世
【Display】Micro LED電視三星將普及時程延後到2024
【Communication】5G毫米波頻譜未來將獲得更多吸引力
【Automotive系列】自動駕駛安全嗎? 光電感測技術可以協助持續改善
【Enviorment】疫情流行 將加速帶動UVC LED替代汞燈趨勢
【Display】日韓面板Q1銷售量皆下滑
【Quantum系列】國防太空科技正需要量子感測器技術
【Display】整體第一季LCD面板價格緩跌
【Enviorment】美國組先進鈣鈦礦財團 加速鈣鈦礦技術的商業化
【生醫系列】 光電科技有效防疫 專區平台連結商機
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【Biomedical系列】川普倡議用紫外光照入體內消滅病毒 這有可能嗎?
【量子系列】韓研究推動膠體量子點太陽能電池
【量子系列】網路安全將是量子密碼市場的關鍵催化劑
【Enviorment】監視系統需求增長 IR LED市場將超過10億美元
【Automotive】ADAS更升級 將可辨識駕駛者精神狀態給予警示
【名家專欄】王伯元:5G光通訊開啟三新融合時代
【Enviorment】2023年GaN功率元件市場將蓬勃發展
【名家專欄】黃國欣:聯嘉深耕車載照明20年 毅力與恆心繳出傲視業界的成績單
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【Communication】400G光模組標準確立 未來發展將鋪平了道路
【Laser系列】雷射60週年 過去和現今競賽的發展
【Biomedical系列】疫情後 遠距醫療與遠端照護將被廣為重視
【產業聯誼會系列】高速全光網技術研討會暨台灣5G光通訊產業第二季聯誼會
【Communication系列】CIS應用快速成長 市場需求取代CCD
【Quantum系列】微軟發布量子計算平台的預覽版 量子計算服務應運而生
【Automotive系列】Tesla輔助駕駛誤判 自駕車還不具備自主性
【Optical系列】雷射發明60週年慶 國際光日 美軍展示高功率雷射
【Combination系列】Collaborations between university and industries speed up AI technology growth
【Quantum系列】美眾議院要求聯邦政府對量子科技的影響進行全面調查評估
【Communication系列】蘋果LiDAR將改變掃描技術嗎?
【名家專欄】林成貴:亞旭已不再只是硬體廠商,提升為解決方案提供者
【Quantum系列】澳洲國家政策推動量子電腦技術發展
【Quantum系列】美國光學學會量子科技路線圖出爐 量子科技進入工程階段
【Communication系列】埋在海底的利器 海底電纜如此重要
【產業聯誼會系列】Micro LED 技術路線圖發表暨第二季台灣Micro LED產業聯誼會
【Display系列】電視用液晶面板2021年產能恐為中國大陸主宰
【產業聯誼會系列】2020台灣Micro LED 產業趨勢發表會
【Environment系列】UV紫外光搭配光觸媒 日本大學提升水分解之量子效率接近100%
【名家專欄】許玄岳:人工智慧影像識別專業設計及製造商
日產學合作推動量子雲端運算
2025商用無人機市場上看1290億美元
【BIOMEDICAL】 防疫科技與生技製藥論壇推動跨領域整合
2020.08.26-台中光谷論壇Taichung Optics & Photonics Forum
LiDAR協助科學家探勘海底
5G應用新領域論壇
誰將是自動駕駛的核心感測套件?
雷射有效測量口罩實用性
2020/09/08 數位5G與Micro LED智慧顯示創新與投資臺灣論壇
(2020光電展報導)2020國際光電展 中科院展示豐碩科研成果
(2020光電展報導)面板業現況供需平衡 群創洪進揚:訂單能見度至明年Q1
(2020光電展報導)台北國際光電週 展現智慧、整合、一條龍
(2020光電展報導)錼創顯示科技於2020國際光電展展出採用 MicroLED 的 PixeLED Matrix 顯示新技術
(2020光電展報導)長庚大學攜手長庚醫院參加台灣國際電子製造聯展
(2020光電展報導)南科參加光電展 聚焦面板、5G、太空光電、國防光電
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(2020光電展報導)中科率廠商赴2020國際光電展 創新格局拓視野
國際光電大展四大主題館展出亮眼吸睛
電子五展跨域結合 盡現台灣優勢產業與人才機會
《台灣建築美學文化經濟協會》舉辦「品建築講堂」
年底南臺灣智慧產業界壓軸盛事 綠色科技大投資論壇臺南登場

【Environment系列】UV紫外光搭配光觸媒 日本大學提升水分解之量子效率接近100%

氫燃料電池之效率、成本與商品化又推進一步



發布日期: 2020-06-18-2021-06-18

光電協進會 林穎毅

  以氫作為動力的燃料電池已發展數十年而未見成功商品化,其中一個主要的原因是電解水耗費了許多能量,使其製取效率僅有75~85%。耗電費用佔了製氫成本八成左右,與其他能源相比,競爭力並不高。所以利用太陽能直接將水分子分解為氫氣與氧氣便是乾淨能源的一種夢幻組合,但其效率仍太低,以往即便搭配觸媒,其外部量子效率(external quantum efficiency)都仍低於50%。如何巧妙地利用太陽光電與催化劑將水分解,即藉由光催化(photocatalysis),是實現太陽能產氫的一種有潛力的方法。現今研究的發展方向是設計更好的光觸媒,和高效率的太陽能電池以便讓每一個吸收到的光子都可以用來製造氫。

  最近《Nature》雜誌刊登了日本信州大學Tsuyoshi Takata等人利用摻鋁氧化鈦酸鍶(SrTiO3:Al)作為光觸媒,以及利用銠元素與氧化鈷作為助催化劑,在波長350~360奈米紫外光之下,水分解的總外部量子效率高達96%!首先,在這裡面為了善用太陽能,必須擴大入射光的波長範圍,並且需要設計適當能隙的半導體。其次是選擇幾種適當的光觸媒,讓氫與氧分別在不同觸媒晶體面上進行釋出反應。這樣就可以進行多次連續的正向電荷轉移,而沒有逆向電荷轉移,從而提升了整體水分解的量子效率,並有效阻止氫氧再重組反應。日本信州大學Takata教授研究團隊藉由紫外光與幾種不同的光觸媒,證明了在不發生電荷重組損失的情況下進行水分解的可行性。

  光電協進會表示,雖然近幾年利用分解水來生產氫燃料電池之產品化的腳步躊躇不前,但日本、歐美、以色列等研究仍持續進行研發。例如以色列Weizmann Institute of Science也發展出控制水分子裡的電子自旋來提高水分解的效率。該研究單位讓水分子的電子自旋對齊,抑制了氧化氫的形成,因為過氧化氫的基態需要兩個具有相反自旋的電子;相反的,當電子具有平行自旋時則會產生氧氣。其他水分解技術也都著墨在觸媒與光電化學反應途徑上的設計,畢竟將水分解為氫和氧也是一個相當複雜的過程,並非如中學所教的電解水簡單。


  光電協進會也指出,氫燃料電池與太陽能、風能等其他綠能的定位不同,氫氣可視為一種乾淨的能源存儲,氫燃燒釋放出能量之後便化成水,是目前大型儲能的較佳方案。其他儲能方法,包括鋰電池、水庫水位等,仍有效率低、成本高、規模難坐大等問題。而如果我們能提高水分解效率,降低能量轉換的損失與成本,並降低氫氣爆炸的風險,那麼氫燃料電池會是頗為理想的儲能方案。難怪日本等國家策略性的堅持著氫燃料電池項目,並利用光與各種觸媒,從量子科學的角度,持續開發水分解技術。