陳彥霖
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太陽能工作坊
製作規格
染料成分：N719
尺寸：6*6 平方公分
光照極：二氧化鈦（商業用）
對電極：鉑
樣品觀察紀錄
測量時間：2023/12/16 Sat. 11:41
天氣：陰天
光照：約380燭光
測量開路電壓：85 mV
測量短路電流：0.00 mA
推測電壓電流過小原因：
- 光照強度不足
- 電池內部電解液乾枯，電子無法有效移動
透過 ESP32 連上 Thingspeak
連結 Processing 圖像化記錄 Voltage
太陽能補充資料
染料敏化太陽能電池利用負極上二氧化鈦所吸附之染料吸收光能，經由一連串的電子傳遞，將光能轉變為電能。自然界中的花青素（anthocyanin）或葉綠素也具有此一吸光作用。因此可利用可見光光譜儀測定染料或花青素的吸收光譜（absorption spectrum），也就是電磁輻射吸收強度（absorbance，A）與波長（wavelength）的關係圖，並與相對太陽光強度比較，可瞭解其吸光情形，作為選擇染料的參考。
資料來源：台灣大學太陽能敏化電池製作 https://teaching.ch.ntu.edu.tw/gclab/doc/demonstration/solar_cell.pdf
雷射染工作坊
新氫版工藝，所需敏化劑化學品
- 草酸鐵銨 (NH4) 3 [Fe (C2O4) 3].3H2O 30 克
- 鐵氰化鉀 K3 [Fe (CN) 6] 10 克
- 重鉻酸鉀 (NH4) 2Cr2O7 0.1 克
- 蒸餾水 100 毫升
製作辦法：
- 加熱 20c.c. 蒸餾水到 70°C, 完全溶解 10 克三氰化鐵鉀，保持溶液熱狀態。
- 同樣加熱 30c.c. 蒸餾水到 50°C, 溶解 30 克草酸鐵銨。
- 在草酸鐵銨溶液中加入 0.1 克重鉻酸銨並溶解。
- 將熱的三氰化鐵鉀溶液加入草酸鐵銨溶液中，混合均勻。
- 放置溶液冷卻並結晶，過濾掉產生的草酸鐵鉀固體。
- 用蒸餾水將過濾後的溶液定容至 100c.c。
- 過濾光敏劑溶液，儲存於暗瓶中。
注意：溶液溫度會影響結晶狀態，所以請盡量在70度左右完成混合操作，並且使用燒杯作為容器，以及使用蒸餾水確保化學藥劑不會因雜質產生反應。
12/3 雷射染台北實作記錄
建議染布藥劑可以前一天晚上配置，因為等待結晶時間較長，且時間長效果較好。可避免當天使用當天配置，會耗時過久的問題。
另外新手配置溶液，建議先以配方上標記數量進行配置，避免單位換算不熟悉或者因為第一次實驗操作，導致意外發生與浪費實驗藥品。
當天實驗回饋注意點
- 使用蒸餾水，確保無雜質影響
- 使用的容器乾淨性，建議使用玻璃燒杯
- 溶液的溫度要測量溫度，並盡量在正確溫度混合完成，避免影響結晶生成
- 配方是染色工作液 6g + 蒸餾水 4g~14g 並加入等克數的 40% 檸檬酸水溶液，並在曝光完成後，放入 5% 檸檬酸水溶液浸泡一分鐘，再用清水清洗。
雷射光機注意事項
印東西的時候，音訊轉換圖像的頻率要調慢（小於400赫茲）避免雷射振鏡的馬達燒壞。
觀察發現
- 基本波形進行雷射列印的結果，會很清晰明顯，可能是因為雷射光沒有經過圖片的 Brightness 的照射時間偏移，所以可以同樣強度照射在要列印的區域。
- 以畫圈方式列印的布料，會有解析度不足的現象，但是只要觀看距離拉遠就又可以看的清楚，可能比較適合作大型的布料輸出列印。
- 圖片的列印與基本波形的列印在成色上有明顯的差異性，圖片的成色會明顯不足，或許可以針對圖片列印調整工作液的蒸餾水比例。
實際列印作品
見右邊圖片
實際操作流程注意事項
如果雷射機在測試時有投射點，但是沒有根據送出的訊號移動時，可以透過
- 檢查電腦軟體 Audio Status 是否選擇錄音介面的 Driver
- 檢查 錄音介面的儀表板是否有收到 Audio out 訊號
- 檢查 錄音介面跟雷射機之間的連接 123 對應 xyz
實際遇到的問題
- 錄音介面連接雷射機的時候，要注意接孔的位置，雖然 Maxmsp 上面的 dac~ 是寫 345，但是實際的音源線要接在錄音界面的 123 位置。
雷射染補充資料
為什麼取樣率是 44100 hz ?
44.1kHz 的採樣率是 1982 年推出的 CD 音樂所採用的標準，因此也成為了音頻採樣的主流標準。 最早的數字錄音由一台錄像機 + 一部 PCM 編碼器製作的，由於當時使用的是 PAL 錄像制式 (帕制，與之對應的有 NTSC), 場頻 50Hz, 可用掃描線數 294 條，一條視頻掃描線的磁跡中記錄 3 個音頻數據塊，把他們相乘，就得到了 44100 這個奇葩數字...(索尼和飛利浦的工程師要背鍋)
