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2009年6月18日 星期四

如何製作自己的太陽能電池~_from Yahoo

How to Build Your Own Solar Cell 
這篇是經過兩次翻譯而修改成~英翻中~中轉中


在自然界中材料和能量之間的轉換與循環已經存在了億萬年,但在近幾百年內,人類才開始掌握和控制其中許多循環。我們所研究的人造光合作用不僅為我們人類提供一種潔淨的替代能源,而且是對人類生命圈的一種探索。本文介紹一種利用天然植物染料來製作一個屬於你自己的太陽能電池的簡單方法。

第一步、二氧化鈦膜的製備:

圖一、二氧化鈦粉的研磨 
圖二、二氧化鈦膜的製備 
圖三、二氧化鈦膜的燒結

如圖一所示,把二氧化鈦粉放入研砵中與黏合劑進行研磨。

如圖二所示、用玻棒緩慢地在導電玻璃上進行塗膜。

如圖三所示,把二氧化鈦膜放在酒精燈上燒結10-15分鐘,然後自然冷卻。


第二步、利用天然染料把二氧化鈦膜著色:
圖四、染料的提取
圖五、反電極的製備

如圖四所示,把新鮮或冰凍的黑苺、山莓、石榴籽或紅木槿茶(Red Hibiscus tea),用一大湯匙的水進行擠壓,然後把二氧化鈦膜放進去進行著色,大約需要五分鐘,直到膜層變成深紅紫色,如果膜層兩面著色的不均勻,可以再放進去浸泡五分鐘,最後用乙醇沖洗,並用柔軟的紙輕輕地擦乾。

第三步、製作輔助電極(Counter electrode):

電池既需要正電極,也要一個負電極才能夠工作。正電極又稱輔助電極是由塗有導電的SnO2膜層組成的,利用一個簡單的三用電錶就可以判斷玻璃的哪一面是導電的,利用手指也可以做出判斷,導電面較為粗糙。如圖五所示,把非導電面標示”+”,然後用鉛筆在導電面上均勻塗上一層石墨。
圖六、電解質的滴入
圖七、電池的組裝

第四步、加入電解質:

利用含碘離子的溶液作為太陽能電池的電解質,它主要用於將染料還原和再生。如圖六所示,在二氧化鈦膜表面上滴一至兩滴電解質即可。

第五步、組裝電池:

將著色後的二氧化鈦膜面朝上放在桌面,在膜上面滴上一至兩滴含碘離子的溶液的電解質,然後把輔助電極的導電面朝下壓在二氧化鈦上。把兩片玻璃稍微錯開,以便利用暴露在外面的部份作為電極的測試用。利用兩個夾子把電池夾住,這樣,你的太陽能電池就成功了(如圖七所示)。

第六步、電池測試:

在室外太陽光下,可以獲得開路電壓0.4 V,短路電路1 mA/cm2的太陽能電池,如下圖所示:
圖八、電池的測試

-Dr. Greg Smestad (Inventor of the kit)

From:http://www.solideas.com/solrcell/cellkit.html
------------搭搭搭~~以下附上原文~--------------

How to Build Your Own Solar Cell
English Version
"Cycles of energy and materials have existed on the Earth for billions of years. In a few hundred years, we have come to dominate and control many of these cycles. Our search for artificial photosynthesis is, therefore, not merely to present ourselves with alternatives for powering our society, but it is a search for our place in the Earth's biosphere."

-Dr. Greg Smestad (Inventor of the kit)
Step 1 - Stain the Titanium Dioxide with the Natural Dye: Stain the white side of a glass plate which has been coated with titanium dioxide (TiO). This glass has been previously coated with a transparent conductive layer (SnO), as well as a porous TiOfilm. Crush fresh (or frozen) blackberries, raspberries, pomegranate seeds, or red Hibiscus tea in a tablespoon of water. Soak the film for 5 minutes in this liquid to stain the film to a deep red-purple color. If both sides of the film are not uniformly stained, then put it back in the juice for 5 more minutes. Wash the film in ethanol and gently blot it dry with a tissue.

Step 2 - Coat the Counter Electrode: The solar cell needs both a positive and a negative plate to function. The positive electrode is called the counter electrode and is created from a "conductive" SnO coated glass plate. A Volt - Ohm meter can be used to check which side of the glass is conductive. When scratched with a finger nail, it is the rough side. The "non-conductive" side is marked with a "+." Use a pencil lead to apply a thin graphite (catalytic carbon) layer to the conductive side of plate's surface.

Steps 3 & 4 - Add the Electrolyte and Assemble the Finished Solar Cell: The Iodide solution serves as the electrolyte in the solar cell to complete the circuit and regenerate the dye. Place the stained plate on the table so that the film side is up and place one or two drops of the iodide/iodine electrolyte solution on the stained portion of the film. Then place the counter electrode on top of the stained film so that the conductive side of the counter electrode is on top of the film. Offset the glass plates so that the edges of each plate are exposed. These will serve as the contact points for the negative and positive electrodes so that you can extract electricity and test your cell.

Use the two clips to hold the two electrodes together at the corner of the plates.

The output is approximately 0.43 V and 1 mA/cm2 when the cell is illuminated in full sun through the TiO side.
材料:(暫定) 
三用電錶
導電玻璃(SnO2單面)
鉛筆
研砵組
加熱台
黏合劑
二氧化鈦粉
黑苺、山莓、石榴籽或紅木槿茶
碘與碘離子的溶液



---------下面是反應機構~可以了解為什麼使用染料加TiO2跟一些材料就可以進行太陽能轉換----------
補注:
染劑通常具有多pi結構,就是雙鍵結構,因此當光照射染劑,使得染劑的電子激發,因此傳遞到TiO2再與電解質層的I-/I3-進行電子交換,因此就可以得到電流,大致上是這樣.

2009年5月19日 星期二

曲速十級 科學家夢想航向人類終極邊疆_from Yahoo

好刺激的內容~
好夢幻的可能性~
真有那樣的一天嗎?~我真期待~

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最近「星際爭霸戰(Star Trek)」系列新電影票房大好,勾起廣大星艦迷的無限回憶;而科學家們則是對星艦「企業號(Enterprise)」所配備的、號稱比光速還快的「曲速引擎(warp drive)」興趣濃厚,並已著手研究其可行性。


美國德州貝勒大學(Baylor University)宣稱,所謂的「黑暗能量(dark energy)」──也就是導致宇宙膨脹擴大的力量──可能可以藉由擴張星艦後方的太空結構、同時收縮太空船前方的太空結構,來驅動曲速引擎。而這種機制 理論上能讓星艦穿越光年距離,又不違反愛因斯坦「光速無法超越」的論點。

「在現代的弦理論(string theory)中,黑暗能量(也稱為宇宙常數cosmological constant)是一種儲存在真空中的能量;所在之處成對的物質與反物質(anti-matter)會自發性被創造或消滅。」貝勒大學研究人員 Gerald Cleaver表示。

Cleaver指出,當宇宙常數為正值,黑暗能量會迫使太空本身不斷擴張;當宇宙常數為負,太空則會收縮。因此,若透過將星艦後方太空的宇宙常數值調整為正值,以及讓前方太空的宇宙常數為負,就有可能橫越需要超越光速才能達到的距離;而星艦本身的速度甚至不需要超越光速。

上述這種實際速度不超過光速、卻能進行超光速旅行的太空曲速理論,是在1994年首度被墨西哥物理學家Miguel Alcubierre所提出,在當時並沒有其他的理論可解釋這種效應如何能發生;而貝勒大學的科學家聲稱,理論上黑暗能量可能就是實現曲速引擎的關鍵。

但如此一來所需要的能量可能會非常龐大,幾乎等同於一整個木星的質量;而跟愛因斯坦計算光速旅行將耗費無限大能量的計算相比,這至少還有可能。貝勒大學研究人員Richard Obousy並表示,曲速旅行所需的能量在未來還有可能大幅縮減。

「初步的運算顯示,曲速引擎會需要比整個宇宙所有的、更大的質量能量(mass energy);」Obousy表示:「不過接下來更精密的運算顯示,所需的質量能量範圍不超過整個銀河系。而更振奮人心的是,我們的曲速引擎範例又進一 步降低了能量需求到木星大小。」他補充指出,這樣的進展顯示未來該數據還有降低的空間。

(參考原文:Warp Factor 10! Star Trek warp drive in the works,by R. Colin Johnson)

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看似合理也頗有道理~也許還有其盲點吧~
猴仔老爹想來討論嗎?~不過看你最近頗"心"累的樣子~

2009年5月14日 星期四

8051單晶片控制板

(20130115編輯)
趁著當兵有空閒,想來學一些新的事物,除了英文外總是摸些東西比較踏實。有鑒於之前使用LabVIEW對於軟硬體的方便,想要對軟體與硬體有更進一步的瞭解,於是上網搜尋到了蠻常看到的“單晶片”。凡事總是要起個頭!於是就下訂了。


購買的套件如上,非常豐富
2X14(?)的LCD顯示螢幕

主機開發板

後記:(20130114補充)
廠商也附了許多文件,主要的語言是組合語言(??)有測試了幾個Demo玩玩看。不過對於組合語言對於從"G"語言跨過去的我好像門檻有點高高高,時而摸摸時而沒碰。我的單晶片與程式語言就斷斷續續的了!

不過不信邪的我還是在2012年底買了需要程式語言的Arduino,不過Code介於LabVIEW與組合語言(and/or C語言)之間,是個很好的橋樑,至少對我而言是如此!!期待在文字型程式語言功力大增後可以再進一步的回來單晶片(Or 其他更進階的軟硬體)的領域。

2009年4月10日 星期五

古董相機YASHICA FR II

過年期間,整理家裡的同時,我老爸也將他年輕的相機送給我,不過很久沒維修,帶去有專修老相機的相機店保養,大概也花了一千出頭。

可惜的是閃光燈已經毀損無法回天,鏡頭有些老化。不過還是可以拍照。好奇的是相機上面是標記YASHICA FR II,不過相機的袋子卻是Canon。上網查的結果這台的製造日期約在西元1977~81年,我都還沒出生呢!!

美圖如下,全金屬機身摸起來真的很有質感,難怪在網路上的風評不錯,還有其他各式各樣有趣的消息!!


碩大的Mark,讓人無法不去注意

正面拍照,手殘晃到

FR系列第二代,有三種快門模式。

頭頂照,真的很棒


後記:
    保養維修後,裝了電池與底片拍了拍,拍出來的照片也跟著有復古感,但是自己的拍照技術還不輪轉,這也算是我的第一台“單眼”相機了。下面放上的是隨手拍的照片(掃瞄後會更有色差~沒輒)


全部都很復古風,有點散光了...最後一張花自己覺得還挺不錯的!哈~
    
參考:
Yashica wiki
Yashica frii munal

2009年4月5日 星期日

NIKON P90 and Test

相機終於入手囉~
做作業好一陣子終於決定買新款的NIKON P90
擁有24X光學變焦是我喜歡的原因之一
沒有其他相機來拍這台~只好複製網路的照片
實機拍照:(20130518補拍)

這台就是所謂的"類單眼"

有一些單眼相機的功能~例如P/A/S/M,光圈先決,快門先決等等~(初學者)

買了新相機單然就是一直拍~試機囉~

很久沒拿相機~感覺真生疏~

先來張相機的自拍~


還拿不習慣~應該左手要在下面才穩~


借來用的NB


沒開(上方)跟有開閃燈(下方)~沒開閃燈比較符合眼睛所看到的~

近拍的效果還不錯~(熟悉中~)


另外拍手機的近拍~


香蕉船猴仔~


自製的鮮奶紅茶~好喝~

下面試了望遠鏡頭~

第一張是全景~
第二張是中間偏右的黃色麵包店看板~
第三張是中間偏左的長條黃色賣佛教用具的看板(主要在看板下方紅色處)


恩~小鋼炮打的真遠~
改天滿月的時候來試拍月亮~
清明節豐盛的春捲料~有點模糊的春捲近拍~
南部的特產~
加水站~
照型還做的很特別~
燈燈燈~~相機的盒子~

下面拍了幾張夜拍~~

我家附近的公園~


恩~終於有新的相機啦~真感動~
可以繼續紀錄~

接下來就是繼續ENJOY高雄~

2008年9月15日 星期一

Large Hadron Collider---part I_from Yahoo

Large Hadron Collider(LHC)
中文名稱為-大型強子對撞器
應該是最近科學界頗紅的事件
簡單說
就是拿"這個"跟"那個"撞在一起去"觀察"有沒有發生什麼事情~
大概就這麼簡單吧~~~(傻)

高中朋友前幾天問起,就上網研究一下。
既然想要了解這個東西,首先,
就先來瞭解"大型強子對撞器"這個名詞好了
大型當然就是因為他很大囉~(哈哈)
他是一個圓周為27公里的圓型隧道~(如圖)

看的出來非常大吧~哈哈~
接下來是"強子"
強子
是次原子粒子的一種(或著叫他"亞原子粒子"也一樣)
通常在物理學作用力裡面受強作用力影響的粒子皆稱為強子~

重點來啦~雖說是強子對撞機,
可是新聞怎麼都是"質子束流"的描述呢?
這是因為,"質子"在物理學上面被歸類於"強子"
或者說強子主要分成兩類
一是重子-而質子就是屬於這類
另一為介子
詳細的可以上網查詢.

先說些特別的就是
爭論西格斯粒子的存在與否

黑洞的產生

爭論那點可以看以下的連結~
而黑洞的產生有時間會慢慢研究~
不過雖說很多人極力否決會產生的機率~
不過~天曉得物理理論的極限在哪~

今天就先到這邊~看小說跟休息去~

參考網頁
中文介紹
英文介紹

比較有趣的網頁
主要爭論議題-中文

回覆老猴的問題~
兩個問題基本上都是有沒有可能產生黑洞的疑問~
這個問題從很"嚴謹"的學術角度來看的話~
根據"所謂的理論"是不會產生的~
就算產生了~也會因為"理論"而急速消失~
不過~這畢竟是理論~
直接在地球內部進行高能量撞擊(雖然遠遠小於預期的能量)
會發生與否真的很難說~要賭機率嗎~其實也賭不起~
反正科學家都嘛這樣玩~
君不見造福人類數十年的冷媒-氯氟碳化合物
竟然是破壞大氣層主要兇手之ㄧ~
雖然它是屬於長期性的禍害~
不過~科學研究總是會有無法預料的結果~
也許~黑洞沒產生~但是高能量的撞擊也可能使得其他不同的效應發生~(天曉得)

還有~我物理真的遺忘很久啦~哈哈~
費曼的書~你放假在家有空在傳給你吧~還是你要紙本~(我目前複印本只有到第六章而已)
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1樓
挖.......好利害喔.....挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
jason0831 於 September 16, 2008 02:04 PM

你很白爛耶~
留在台中烤肉的傢伙
版主 於 September 16, 2008 03:21 PM

2樓
(悄悄話)
喔喔喔!好難懂喔!!姐姐都看不懂啦!
yselin 於 September 16, 2008 10:21 PM

(悄悄話)
喔~這篇是應朋友的要求打的~哈哈~不懂沒差拉~
妳沒看其他文章唷~
版主 於 September 16, 2008 10:46 PM

3樓
我物理遺忘更久= =
另外我想要複印本,我比較喜歡看書比較不喜歡在網頁看資料
那是一種FU啦
不過你要進去當兵了,所以可能得慢慢等了XD

回歸主題
基本上你提出的兩點我有找到相關資料在能量上的確產生黑洞的機率微乎其微但是為什麼即使產生了也會急速消失,這點我是比較不解與好奇的至於strangelet的存在與否講了好幾年了(我記得我們高中時就有聽說這個了,甚至更早)藉由這個實驗想找出strangelet是否存在與如何生成這點要是真如理論上去跑的話,真會造成一大突破點畢竟整個基本架構會重修訂至於你提到的「高能量的撞擊也可能使得其他不同的效應發生」這的確是比較擔心的部分畢竟是直接在地球內部產生違犯常態性的撞擊,到底有什麼影響誰也說不准且這實驗是長時間的2008/9/10那天只是一個開啟而已,所以靜觀其變吧,等會借引用至我的網誌呀^^
NICEALAN 於 September 18, 2008 10:28 AM

複印本我可以先印給你看~剩下的我女友在台北會陸續的
幫我印~哈哈~版主 於 September 18, 2008 04:27 PM

4樓
另外,我很像把strangelet跟Higgs搞錯了@@
等我去查一下@@SORRY
NICEALAN 於 September 18, 2008 11:48 AM

西格斯與夸克團還是有差拉~
版主 於 September 18, 2008 04:28 PM
5樓
恩,搞錯了,先SAY SORRY
NICEALAN 於 September 18, 2008 12:07 PM
一直洗版不是好習慣唷~~
版主 於 September 18, 2008 04:28 PM

2008年4月14日 星期一

Optical fiber system_光學光纖感測器系統

研究所期間,除了延續前人所建立光學感測器統外,我也開始將光學感測從玻璃片到玻璃光纖。市面上賣的光纖通常是有PVC或者其他材質的包覆,要去除包覆層除了費時外可能也要花一些錢買材料(用刀片也是不錯但是對於只有零點幾個微米的光纖很容易地就弄斷或弄傷)

於是想到自己拉玻璃光纖,除了可以控制光纖長短與線徑外,成本也低廉,唯一需要的大概就是練習燒拉光纖吧。
成品如下:


不過我卻忘了拍光纖的實體,就以設計圖來表示囉:


而簡易的VI設計如下:
程式控制的除了接收氣相層析儀(GC)的偵測器(Detector, Flame Ionization Detector, FID, 火焰離子偵檢器)的訊號外,也控制六孔閥的運作。後來也增加了使用光敏電阻作為感測器之一,不過靈敏度當然遠不及於FID囉。

取代原本的感測器改成用光纖玻璃作為感測器有提升了測量的靈敏度,偵測下限(LOD)大約下降了有快十倍。真是不錯,在這樣粗糙的感測器卻比原本的有良好的回應。