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全面攻進奈米科技與太陽電池：一看就懂的圖解，讓高科技輕鬆變成你的知識力

為了解決1米 等於 幾 公 尺的問題，作者呂宗昕 這樣論述：

奈米早已不是新名詞，但你真的說得出它是什麼嗎？太陽電池是當紅產業，但你知道它的限制與突破嗎？ 　　認識奈米科技，才知道科學的浩瀚與有趣。 　　掌握奈米科技與太陽電池的知識，才能成功開啟21世紀產業的新商機。 　　《全面攻進奈米科技與太陽電池》讓你對奈米高科技深切瞭解，對太陽電池全面掌握。 　　奈米科技原本只是昨日的科學幻想，卻是今天可真實享用的尖端科技，太陽電池是明日能源的最佳選擇，是人類擺脫對化石燃料依賴的指望。奈米科技與太陽電池都是21世紀的熱門研究領域，也是將影響全世界、改變你我未來的關鍵！ 　　《全面攻進奈米科技與太陽電池》就是要告訴我們，科學家在大自然中、人體內發現了哪些奈米級物質，

而人類由師法自然得到的奈米知識，創造出了哪些不可思議的奈米材料，而這些材料與知識，又將如何幫助我們開發太陽電池這個最環保的再生能源。 　　本書作者呂宗昕教授，目前任教於台大化工系，是台灣奈米材料界的重要領導者；不僅著有《K書高手》等多本暢銷書，更將他專精的研究領域，化為平易近人的文字與豐富生動的解說圖，帶領我們輕鬆跨越高科技的門檻，從各種角度全面解析奈米世界與太陽電池的最新發展。《全面攻進奈米科技與太陽電池》將是所有對高科技領域有興趣的人，最需要的入門書。 作者簡介 呂宗昕 　　呂宗昕教授是一位希望能對社會產生正面影響的思考型作家，有科學家的縝密思考及社會學家的人性關懷。 　　標準的π型人，

兼具知性與感性，精通英文與日文雙外語，擁有留日與留美雙留學經驗，投身高科技研究領域多年，並撰寫自我學習與企管類著作，在科學研究中追求人性，在社會觀察中探索真理。 　　現任台大化工系教授，主持「太陽電池與光電陶瓷實驗室」，主要研究CIGS銅銦鎵硒太陽電池、奈米材料與白光發光二極體。台大化工系畢業後，獲得日本東京工業大學博士學位，曾任美國加州柏克萊大學及勞倫斯國家實驗室博士後研究員。 　　曾獲第三十九屆十大傑出青年、中國工程師學會傑出工程教授、國科會傑出研究獎、台大特聘教授等榮譽。 　　個人著作包括《效率決定競爭力》、《時間管理黃金法則》、《π型人-職場必勝成功術》、《K書高手》、《考試高手》、《

解題高手》、《數學得分高手》、《理化得分高手》等二十餘本暢銷書，曾獲兩項金鼎獎入圍，並深獲廣大讀者好評及推薦。 　　呂教授部落格：「成功者的學習充電站」successlu.pixnet.net/blog 作者序 奈米科技與太陽電池的新發展與商機 Chapter 1 奈米科技與奈米世界 1-1 奈米尺寸與奈米世界 1-2 奈米與自然界 1-3 奈米與人體 1-4 奈米隱形殺手 1-5 奈米與工業革命 1-6 奈米與民生化工 1-7 奈米與電子 1-8 奈米與光電 1-9 奈米與機電 1-10 奈米與生物科技 1-11 奈米與醫學 Chapter 2 奈米科技的應用 2-1 奈米單電子電晶體 2

-2 奈米平面顯示器——場發射顯示器 2-3 晶圓奈米化學機械研磨 2-4 奈米生物晶片 2-5 奈米感測器 2-6 奈米鋰電子二次電池 2-7 奈米被動元件——積層陶瓷電容器 2-8 奈米與化妝品 Chapter 3 太陽電池的材料與結構 3-1 太陽電池的重要性 3-2 太陽電池的發展歷程 3-3 太陽電池的種類 3-4 太陽電池的特性評估 3-5 矽基太陽電池 3-6 染料敏化太陽電池的結構 3-7 染料敏化太陽電池的材料 3-8 奈米二氧化鈦材料的需求 3-9 染料敏化太陽電池發展的課題 3-10 銅銦鎵硒（CIGS）太陽電池的結構 3-11 銅銦鎵硒（CIGS）太陽電池的製備 Cha

pter 4 奈米材料 4-1 奈米材料特性 4-2 奈米陶瓷 4-3 奈米碳管 4-4 奈米半導體 4-5 奈米金屬 4-6 奈米高分子 Chapter 5 奈米材料製備與加工 5-1 奈米材料製備 5-2 奈米粉體沈澱製備 5-3 奈米粉體水熱製備 5-4 奈米粉體溶膠凝膠製備 5-5 奈米粉體噴霧熱分解製備 5-6 奈米粉體冷凍乾燥製備 5-7 奈米加工 5-8 奈米自組裝 Chapter 6 奈米量測與分析 6-1 穿透式電子顯微鏡 6-2 掃瞄式電子顯微鏡 6-3 掃瞄式穿隧電子顯微鏡 6-4 原子力顯微鏡 6-5 近場光學顯微鏡 6-6 X光繞射分析 6-7 粉體粒徑量測 Chap

ter 7 奈米光觸媒 7-1 光清淨革命 7-2 光觸媒是什麼？ 7-3 光觸媒的反應機制 7-4 光觸媒材料 7-5 奈米化光觸媒 7-6 光觸媒抗菌 7-7 光觸媒空氣淨化 7-8 光觸媒水淨化 7-9 光觸媒的除汙與自我清潔 7-10 光觸媒的醫療應用 7-11 光觸媒的製備 7-12 光觸媒的使用與課題 Chapter 8 奈米科技發展與未來 8-1 世界各國奈米科技發展 8-2 台灣奈米科技發展 8-3 奈米科技對人類的影響 8-4 奈米科技的挑戰與機會 參考書目 作者序奈米科技與太陽電池的新發展與商機呂宗昕 　　「奈米」二字除了是科技名詞，似乎也成為熱門產品的代名詞。在民間企

業及產、官、學、研的大力推動下，許多民眾對「奈米」二字已耳熟能詳。「奈米」成為家喻戶曉的非食用米後，已形同高科技的重要指標。 　　然我們在日常生活中，時常聽到「奈米」二字，但是我們真的瞭解奈米嗎？現在先試問自己幾個問題： 　　．奈米究竟是什麼？　　．奈米要如何觀察？　　．奈米要如何製作？　　．奈米如何對新興產業產生衝擊？　　．奈米如何應用於太陽電池？　　．如何判斷真、假奈米產品之差別？ 　　若我們不十分瞭解這些問題的答案，就可能會對奈米產生誤解，並對奈米有不正確的期待，甚至會誤用奈米產品，以至於危害自己的健康。當我們瞭解奈米科技的意涵與內容後，才能真正掌握它的脈動，並發揮它最大的功效。 奈米科

技生根很重要 　　奈米是長度單位，僅有十億分之一公尺。這個原本看似平凡無奇的長度單位，卻在各科技領域引爆了產業革命，促成各種新興產業競相崛起，將會為21世紀開創新市場，並帶來龐大商機。在人類的文明史上，這是第一次因為一個度量衡單位，產生如此深遠巨大的影響。 　　一般人對「奈米」二字雖常有聽聞，但奈米的內涵及本質，卻非普羅大眾所能理解。我國在國科會國家型奈米計畫及教育部相關K12奈米計畫的積極推動下，已逐漸讓奈米知識普及化。但在學學生因授課時數不足，奈米知識還是不夠；另一方面一般民眾因較少接觸科普知識，對奈米也仍處於聽聞過但缺乏深入瞭解的階段。 　　科技既然是新世代的發展趨勢，若希望奈米科技可以

早日生根，奈米科技相關知識的普及化及大眾化，確實有迫切的必要性。 最豐富的資料，最好吸收的內容 　　筆者長期從事奈米相關研究，為使一般民眾及在學學生可以深入瞭解奈米科技，因此密集蒐集、整理奈米相關資料，輔以筆者過去發表的學術論文，期望能以簡明淺顯的文字，增進大眾對奈米科技的認識與瞭解，並拉近一般民眾與現代科技的距離，讓奈米科技不再是遙不可及且艱澀難懂的深奧領域。 　　另外本書針對時下熱門的太陽電池，也做了深入淺出的介紹，配合節能減碳的世界趨勢，介紹新型太陽電池的發展近況，並對太陽電池與奈米科技的關連性，做詳細的說明。 　　全書分為八大章，下分不同小節。各章節均可獨立閱讀。讀者可先閱讀最感興趣的

部分，有暇餘時再翻閱其他章節。本書由奈米世界開始，說明奈米與各科技領域之間的關係，介紹奈米科技中深具發展潛力的奈米元件。接著說明各類不同的奈米材料，敘述其應用與發展。然後針對不同奈米材料的製備技術予以分析，並解說各類奈米檢測技術。有關太陽電池的材料及發展狀況，本書另有專章論述。最後比較國內外奈米科技發展近況，及思考奈米領域未來的挑戰與機會。 　　為方便讀者閱讀，本書採用圖解說明方式，大量引入圖片及照片，讓讀者能輕鬆瞭解文章內容。期望以此讓讀者親近科學，並喜愛科學。 　　「奈」字拆解開來，上為「大」，下為「小」。無窮小的材料裡蘊含著一個大世界。一粒沙，一世界；一粒奈米也將影響全世界。讓我們懷著興

奮期待之心，見證奈米科技風華的展現，並挑戰新科技的未知新領域。 1-1 奈米尺寸與奈米世界奈米是長度單位，為十億分之一米，大概為人類頭髮直徑的十萬分之一。這個看似平凡無奇的長度單位卻對現代工業產生重大影響，亦將為人類生活與文明帶來嶄新風貌。奈米有多小？「米」是東方人的主食。平日食用的米有蓬萊米、在來米、糯米等。米中所含的營養成分以澱粉為主，可提供我們日常活動所需要的熱量。 「奈米」是新科技的代名詞，並非可食用的米。「奈米」中的「米」字是長度單位，即公尺（meter）的譯名。1米即是1公尺。「奈米」中的「奈」字是一個單位尺度，是英文nano的譯名，表示10-9的意思，亦即是十億分之一。「奈」

（nano）與「米」（meter）合在一起成為「奈米」（nanometer），代表一個為十億分之一公尺的尺寸大小，也就是1 nm = 10-9m。一個奈米尺寸有多小？小到人的眼睛看不見，人的手也感覺不出來。一個奈米大概是3～4個原子相連的長度。假設把人的頭髮直徑切成十萬分之一那麼細，就約等於是一個奈米。 「奈米科技」是二十一世紀的最新科技之一，對光電、電子、化工、材料、生醫等產業將造成巨大影響，亦將為各產業帶來龐大商機與無窮發展機會，預期將使人類文明進展至前所未及的新世界。奈米世界奈米是人造科技，但自然界中其實有許多奈米物質及奈米組織，可提供我們更多創意來發展奈米技術。

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