三機一體　太陽能光電玻璃

　

文／楊嘉慧 審稿／台灣科技大學材料科技研究所副教授　楊錦懷

三機一體光電玻璃除了透光，本身還具發電、自潔、使室內外溫差達15℃的隔熱功能，是具有環保、節能概念的綠建材。 

目前市面上有一種太陽能透光模組，兼具透光與吸收陽光的發電功能，然其不具隔熱效果，本身在太陽照射後，會經由熱傳導而造成室內溫度過高，浪費空調電力。為了提升實用性，並使現有的太陽能透光模組具多功能，台灣科技大學營建系副教授楊錦懷帶領的研究團隊，已研發出全世界第一片結合自潔、發電、隔熱等多功能的三機一體光電玻璃，該產品不但取得中、台、日、美、德等多國專利，也引起日本光電產業重視，於 2009 年東京光電展中榮獲最具潛力的太陽能產品。

三機一體光電玻璃的重量約為強化玻璃的 2~3 倍，厚度 20 餘毫米（一般建材用的強化玻璃為 8 毫米），其主要特殊結構包含：奈米光觸媒層、可發電矽薄膜層及隔熱層。奈米光觸媒層是塗在三機一體光電玻璃表面，當光觸媒表面吸收紫外光後，會將附近水分子游離出來的氫氧離子（OH-）氧化成氫氧自由基（·OH）。氫氧自由基活性大，若遇到由碳、氫、氧組成的有機物，會奪取其電子，打斷有機分子的鍵結。一般污染物多半是有機物，分解後即成為水及二氧化碳，達到自我潔淨作用。

可發電矽薄膜層是將具透光性的非晶矽半導體（註）鍍在兩片玻璃之間。而最外一層玻璃是使用透光率較一般玻璃高出一成的低鐵玻璃。當陽光穿透玻璃，照到非晶矽半導體上時，就會激發其上的電子產生電能。

此外，為了增加隔熱功能，光電玻璃在前後玻璃之間增加空氣層及高反射率的隔熱膜。空氣層與隔熱膜除了具隔熱效果外，反射回去的光波經過矽薄膜層時，又能進行二次發電，提升發電效率。…more

【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人網站】 

以微中子看宇宙

撰文╱蓋爾米尼（Graciela B. Gelmini）、庫森科（Alexander Kusenko）、衛勒（Thomas J. Weiler）
翻譯／李沃龍

微中子不再只是物理學的稀世珍品，更是天文學上實用的工具。 

重點提要
■微中子為天文學家提供了一種類似X光的透視能力，其性能比X光更強大。微中子是反應活性最差的次原子粒子，可以輕易穿透物質，彷彿它們根本不存在，因此能夠呈現出恆星核心與其他隱匿於宇宙深處的奧秘。
■不幸的是，微中子這項如此有用的特性，也能讓它們逃過望遠鏡的偵測。直到今年，望遠鏡才具備足夠的靈敏度，以偵測微中子的確切來源。
■微中子有多種型態，並且可於飛行途中變換型態。這項特殊性質亦提供了額外的資訊，透露出它們的源頭。

2002年，諾貝爾基金會把獎項頒發給戴維斯（Ray Davis）與小柴昌俊，當時他們可供讚頌的貢獻很多。戴維斯因偵測到太陽微中子而成名，那是人們第一次看見來自外太空的微中子，它可是出了名的難以捉摸；小柴昌俊則發現了1987年超新星爆發所釋放出來的微中子。他們的成果是實驗上的精采傑作，因為理論學家原先假定微中子不具質量，但這些實驗確認了它們其實擁有微小質量。不過，諾貝爾基金會特別表彰的是，戴維斯與小柴昌俊為世人建立了一門全新的科學：微中子天文學。

在他們的努力下，微中子從理論上的新奇事物，搖身一變成為探索宇宙的實用工具。科學家研究微中子，除了要蒐集這些粒子的性質，現在更用來揭露宇宙潛藏的某些奧秘。一個世紀前，天文學家建造的是大型光學望遠鏡；而今，天文學家為了看見新的事物，設計與製造出龐大的微中子望遠鏡，這些望遠鏡已經偵測到成千上萬的微中子，還利用微中子拍攝出太陽的影像。…more

【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2010年第103期9月號】  

創造人工生命

撰文╱比艾羅（David Biello）、哈蒙（Katherine Harmon）
翻譯／林雅玲

能利用人工合成基因組製造細胞，是基礎生物學上的福音。

2010年3月，美國凡特研究所首次證實，一個僅含有人工合成遺傳訊息的微生物能在試管繁殖。凡特（J. Craig Venter）與同事合成了絲狀黴漿菌（Mycoplasma mycoides）的基因組，這個創舉也登上報紙頭條，因為它是在實驗室裡創造生命的重大突破。但是研究人員也希望透過這個研究成果來證實，遺傳工程工具 的改良最終能提供基礎遺傳研究新的視野，也能引起生物科技領域與藥物的革命發展。

凡特的團隊為了製造一個有功能的基因組，利用人工製成的核酸鹼基（腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤與胸腺嘧啶）做成短鏈，並接合成略長於100萬鹼基對的合 成基因組（比起天然的絲狀黴漿菌基因組仍單純得多）。接著他們將這個合成基因組放入現成的山羊黴漿菌（M. capricolum）細胞，合成的基因組啟動了天然細胞裡的設備，開始忙碌地製造蛋白質，最終進行細胞分裂並繁殖。研究人員在三天內就觀察到外形像絲狀 黴漿菌的山羊黴漿菌藍色菌落。該研究發表在5月20日的網路版《科學》，在同一天的成果簡報會上，凡特開玩笑說：「這是地球上第一個由電腦擔任雙親之一而 製造的自我複製細胞。」

過去15年來，他們總共花了4000多萬美元從事相關研究，才能夠走到這一步，大部份經費來自凡特的合成基因組公司與美國能源部。研究人員也必須克服許多挑戰，包括花三個月交叉檢驗來找出阻礙生命產生的單一鹼基缺失。凡特說：「精確度是關鍵，基因組裡有些部份完全無法容忍錯誤，即使是一個鹼基。」…more

【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2010年第103期9月號】

 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

更多專題文章請參閱《科學人》雜誌2010年9月號

1.傾聽宇宙最深處的玄機（本期雜誌P.40）            

2.值得一再玩味的起源（本期雜誌P.100）

3.學校實驗室危機四伏（本期雜誌P.18）