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LED用散熱陶瓷材料研發動態

LED採低消耗電力進行發光，不免予人不會消耗大量電力，且與過熱問題無關的錯覺，不過實際上在LED相關材料設計時，特別是高功率LED，散熱才是重要的研發課題所在。散熱材質主要有陶瓷、金屬等材料，自然界中存在著各種不同的散熱材料，不過LED點燈必須設置電流配線，配線以外的部分又必須具備絕緣特性。在散熱前提的考量下，必須將元件所產生的熱能有效率地擴散至外部，因此材料的熱阻抗或熱傳導率非常重要，為了同時滿足散熱性及絕緣特性，陶瓷材料是最佳的選擇。

與陶瓷結合的材料種類非常多，其中氮化鋁(AlN)為其中具有絕緣性及高度熱傳導性的材料，AlN主要原本應用在雷射二極體及絕緣柵雙極型電晶體等大電流半導體電路基板，不過現在已擴及至高功率LED的散熱基板用途，且備受矚目及期待。

右表：陶瓷基板(AlN、氧化鋁)之特性

一般提到陶瓷基板，會以氧化鋁材料為代表，氧化鋁具有20∼30W/m•K的熱傳導率，再加上高絕緣性特質，因此廣泛應用在多種領域。不過，氧化鋁的散熱性較低，約只有金屬的---《本文節錄自材料世界網「材料最前線專欄」，更多資料請點選more 瀏覽 》 

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 銅鋅錫硫(CZTS)太陽電池的發展簡介

銅鋅錫硫太陽電池材料
太陽電池材料的發展除了矽太陽電池之外，銅銦鎵硒(CIGS)太陽電池由於具有較高的光電轉換效率，因此也已被高度重視且開發，市面上亦有其產品。然而因為CIGS太陽電池的組成材料中，銦和鎵(In, Ga)為稀有元素，且硒(Se)具有毒性，因此有相當多的研究投入探討尋求取代這些元素的化合材料，其中就提到以地球上蘊含量較多的鋅與錫(Zn, Sn)及較無毒害的硫(S)分別取代銦和鎵(In, Ga)及硒(Se)，即可能製作出無毒害且較低成本之薄膜太陽電池，因此若以銅、鋅、錫與硫元素完成製備，將使其成為最具潛力取代CIGS 薄膜太陽電池的材料。

     右圖：鋅黃錫礦結構示意

 銅鋅錫硫太陽電池材料之製備
CZTS 材料的取得有相當多的製備技術及方法，如：一、噴塗熱解法(Spray Pyrolysis)：此法類似噴漆的做法，主要是利用空氣壓縮噴霧原理，將帶有銅鋅錫硫的前置物溶液噴灑在加溫的基板上形成薄膜；二、溶膠−凝膠法(Sol-gel)：此法主要將---《本文節錄自「工業材料雜誌」295期，更多資料請點選more 瀏覽 》