自由研究：太陽能電池大調查 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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　　你會好奇大雄及小丸子的暑假「自由研究」是怎麼完成的嗎？
　　現在不用自己尋找主題、準備材料，【自由研究】實驗教具提供完備的內容以及操作步驟，立即開始，一天就能成功完成科學實驗！

　　太陽能電池到底是什麼東西？
　　太陽能電池要如何照光纔能發最多電？
　　為什麼不同的光照角度會呈現齣悠美的音樂及五音不全的效果？

　　《自由研究：太陽能電池大調查》由日本學研研發設計，是一組專為喜歡自己動手做科學實驗的青少年所設計的實驗材料包。透過精確的實驗材料與步驟的設計，不隻讓實驗簡單、好操作，仍能達到極佳的實驗成果。透過太陽能電池實驗材料包所附的太陽能電池、音樂IC闆等，就可以自行組裝一個太陽能檢測器，測試各種太陽能電池的性質，還能做齣有趣的太陽能裝置。

　　每組包含實驗器具‧材料包、詳細說明書以及實例報告書，提供孩子完整的實驗概念，不同於傳統的實驗材料包隻能照著說明書步驟操作，更能引導孩子做進一步的延伸思考與深入的研究，並提供示範實驗報告的寫作方式，讓孩子學習如何自己規劃實驗、整理數據、檢討實驗成敗原因，並將成果寫成報告，做完實驗也就完成一份科學報告，搭配實驗影片，更能體驗超有趣的實作過程。

　　【産品內容】
　　塑膠、玻璃、銅／使用說明書16頁／研究報告整理實例1張

　　【産品特色】
　　● 簡易好做：
　　專為喜歡自己動手做科學實驗的青少年，所設計的實驗材料包。設計完備，隻要照著做，一天就可完成。

　　● 安全無虞：
　　全套日本原裝進口，符閤國際認證標準，安全無疑慮，說明書並附上給父母的警語以及給孩子的注意事項，讓親師放心，孩子使用安全。

　　● 基礎實驗：
　　全套包含一組實驗材料，一份詳細的說明書，隻要照著做，必能備好實驗基本功。所附的「實例研究報告書」還教你怎麼把實驗結果記錄下來，紮實的奠定設計科學實驗的基礎，為未來做科展或科學研究鋪路。

　　● 延伸創意：
　　與坊間半成品的教具不同，【自由研究】每個實驗都是從零開始，教你做齣完整的實驗及寫齣報告，另外，還引導進行延伸思考，利用同樣的實驗工具，提齣新的假設，設計屬於自己的實驗，科學實驗變得趣味十足。

　　● STEM素養：
　　透過動手做，讓孩子盡早接觸科學、技術、工程和數學，從小培養STEM科技理工素養，訓練思辨質疑、問問題和解決問題的能力，無論未來是設計科展，從事科學研究，都能遊刃有餘！

名傢推薦

　　唐永安 | 新北市大鵬國小校長&新北市綜閤活動領域輔導小組召集人
　　高憲章 | 淡江大學理學院 科學教育中心 執行長
　　蕭俊傑 | 科學X博士
　　謝甫宜 | 高雄師範大學科學教育研究所博士 & 高雄市陽明國中自然領域老師

　　唐永安
　　新北市大鵬國小校長 &新北市綜閤活動領域輔導小組召集人
　　科學的學習包含「科學概念」及「實驗技術」， 最好的學習方法就是動手實作，透過Try & Error來形成學習者的獨特邏輯思考與探索技能。【自由研究】係列落實瞭十二年國教倡導的「自主學習」精神，從饒富趣味的生活情境問題齣發，後對科學文本的閱讀理解，並以真實的科學技術激發動手挑戰的學習欲望。【自由研究】富含「樂趣與體驗」的科學學習元素，完整呈現科學「素養教育」的核心內涵，讓每一位學習者都成為科普專傢。

　　高憲章
　　淡江大學理學院科學教育中心執行長
　　化學實驗的設計和操作，總是有一定的邏輯在運作，絕對不是化學傢常開玩笑的A+B就會變成C，化學藥品那麼多，有些身邊就能取得，但是使用不當就會得到錯誤的推論。【自由研究】準備的不隻是實驗用的藥品和器材，實驗最重要的背景知識和推理思路，說明書都寫的簡單好讀，真的瞭解這些原理之後，好好地透過這些實驗踏入研究的領域吧!

　　蕭俊傑
　　科學X博士
　　動手，已經成為近年來科學學習的主要趨勢。許多傢長們，也願意選擇實作的方法，來讓小朋友們認識科學。然而，科學主題的選定、實驗器材的準備、還有科學內容的正確性，往往是傢長們碰到的共同問題。這套《科學少年》所介紹，來自日本的【自由研究】實驗教具，不止可以同時解決以上問題，還可以讓傢長陪伴小朋友們，一同體驗科學學習的樂趣。您還在等什麼呢？

　　謝甫宜
　　高雄師範大學科學教育研究所博士／高雄市陽明國中自然領域老師
　　筆者從事實作教學與科普寫作近20年來，很高興《科學少年》即將齣版兼顧青少年認知發展、學習動機、以及能培養科學寫作能力的【自由研究】教具。 不同於坊間食譜式實驗(cooked experiment)的科普書籍，【自由研究】除瞭提供有趣的實作影片、設計精緻的材料包與說明書外，尚提供能讓孩子練習匯整實驗數據與如何寫作的實驗報告範例，孩子們透過有趣的科普實作曆程，也培養瞭身為現代公民不可或缺的科學探究能力。因此，跟著饒富趣味性與認知性的【自由研究】實作 曆程，除瞭理解重要的科學概念之外，也走瞭一趟科學探究的曆程喔！
 

好的，這是一份關於《自由研究：太陽能電池大調查》的圖書簡介，不包含該書內容的詳細介紹。 --- 《能源新紀元：從基礎科學到未來應用的深度探索》 圖書簡介 在人類社會對可持續能源需求日益迫切的今天，能源科學的前沿探索不僅關乎技術的突破，更關乎文明的未來走嚮。本書《能源新紀元：從基礎科學到未來應用的深度探索》並非聚焦於某一種特定的能源技術，而是旨在提供一個宏大、全麵且深入的視角，審視當代能源領域的核心挑戰、關鍵科學原理以及新興技術路綫的潛在影響。 本書結構嚴謹，內容涵蓋瞭能源轉化的物理化學基礎、現有能源係統的效率瓶頸、以及麵嚮未來的係統性解決方案。我們相信，理解能源的本質是掌握未來的鑰匙。 第一部分：能源轉化的物理化學基石 本部分首先迴顧瞭熱力學與量子力學在能源科學中的基礎地位。我們詳細闡述瞭能量守恒定律在不同尺度能源轉換過程中的體現，並深入剖析瞭熱力學第二定律對所有能量轉換效率的根本限製。 隨後，我們轉嚮微觀世界，探討瞭物質與能量相互作用的機製。重點分析瞭激發態動力學，即光子與原子、分子相互作用後能量轉移和耗散的路徑。這部分內容旨在為讀者構建一個堅實的理論框架，理解任何能量捕獲或儲存過程的內在物理極限。我們對比瞭不同材料體係（如半導體、分子晶體、電解質）在能量捕獲界麵上的電荷分離與傳輸效率差異，強調瞭缺陷工程和界麵工程在優化轉化過程中的關鍵作用。 第二部分：現有能源係統的瓶頸與優化路徑 能源供應體係的現狀是多維度的，本書不會孤立地看待任何單一技術。本部分對化石燃料、核能（包括裂變與聚變研究的現狀）以及傳統可再生能源（如大型水力、風能）進行瞭係統性的評估。 對於化石燃料，重點討論瞭碳捕集、利用與封存（CCUS）技術的工程可行性和經濟性挑戰，分析瞭其在能源轉型過渡期的作用定位。對於核能，我們詳盡考察瞭第四代反應堆技術（如快堆、熔鹽堆）的設計原理、安全性提升措施以及聚變研究（如托卡馬剋與仿星器）的最新進展及其麵臨的材料科學難題。 在可再生能源方麵，本書著眼於係統集成和間歇性問題。我們分析瞭電網的柔性需求，探討瞭先進的預測模型如何幫助管理風能和水能的波動性。這部分的核心論點是：任何單一能源的局限性，都必須通過係統化的集成方案來剋服。 第三部分：麵嚮未來的能源存儲與傳輸技術 能源的“可獲得性”和“可調度性”是現代社會對能源係統的核心要求。本部分將焦點完全轉嚮高效、安全、大規模的能源存儲技術。 我們對電化學儲能進行瞭深入的比較分析。除瞭鋰離子電池的結構優化和能量密度提升外，本書詳細介紹瞭下一代電池化學體係的研究進展，包括固態電池、鈉離子電池和鋅空氣電池等。特彆關注瞭它們在循環壽命、安全性和原材料供應鏈方麵的優勢與劣勢。 此外，本書也探討瞭非電化學儲能的潛力。這包括機械儲能（如壓縮空氣儲能CAES、重力儲能）、熱儲能（如熔鹽儲能、相變材料儲熱）以及化學儲能（如氫能的製備、儲存與利用）。氫能作為清潔燃料的載體，其製備（電解水、甲烷重整）過程中的能效與成本控製是本章的重點。 第四部分：能源係統的數字化與智能化管理 能源係統的未來不僅僅是技術硬件的進步，更是管理和調度方式的革命。本部分探討瞭能源互聯網（Smart Grid）的架構與核心技術。 我們探討瞭物聯網（IoT）傳感器網絡在實時監測能源消耗和生産中的應用，以及人工智能（AI）和機器學習算法如何被用於優化配電網絡、預測負荷波動和進行資産健康管理。數據安全和隱私保護在高度互聯的能源係統中扮演的角色也被審慎地討論。 此外，本書還引入瞭能源經濟學的視角，分析瞭不同能源政策（如碳稅、補貼機製）對技術路綫選擇的引導作用，並模擬瞭能源係統嚮低碳淨零排放目標過渡所需的跨部門協同路徑。 結語：構建彈性與韌性的未來能源生態 本書的最終目標是引導讀者超越對單一技術的狂熱追逐，轉而關注整個能源生態係統的韌性、效率和公平性。我們強調，能源的未來是一個復雜的、多學科交叉的係統工程，需要科學的嚴謹性、工程的創新性，以及政策製定的遠見卓識。 《能源新紀元》適閤能源工程、應用物理、材料科學等專業的學生、科研人員，以及所有關注全球氣候變化與可持續發展政策的專業人士和深度愛好者閱讀。它提供瞭一張詳盡的地圖，指引我們穿越當前的能源迷霧，抵達一個更清潔、更可靠的未來。

作者簡介

日本學研編輯部（Gakken）

　　日本第一大教育類齣版集團 ，擁有50年齣版科學模型和實驗教材的豐富經驗及最專業的團隊。

譯者簡介

宋碧華

　　東吳大學日文係畢業。曾任職《牛頓》科學雜誌日文編輯。目前專職翻譯，譯作有《森林裏的土壤製造機—雜木林的生態繪本》、《傢門外的自然課》、《與實物等大 動物園》、《不可思議的昆蟲世界》、《昆蟲記6—芫菁大冒險》、《植物趣味問答題》、《動物的親子關係》等書。
 

教具組件 1
讓音樂IC闆發齣聲音吧！ ４
太陽能電池大調查 6
有趣的太陽能裝置①鬧鍾音樂盒 10
有趣的太陽能裝置②亮度檢查 12
更多太陽能電池的祕密！ 14
 

編者序

自由研究－找一天來玩科學實驗並且完成報告吧！

　　「自由研究」是日本學研社製作發行的科學實驗組，《科學少年》編輯部從其中十多項的産品中，配閤國內教育課程與颱灣環境，特彆精選齣「指紋」、「維生素C」與「太陽能電池」三組引入國內。操作說明書與實驗報告範例全部中文化，並且與實驗材料一起在日本印刷、製造與組裝，品質保證。

　　會選擇瞭「自由研究」，是因為這個係列除瞭設計巧妙、製作精良、操作容易之外，還示範實驗報告的寫作方式，從使用者經由整理實驗報告，反芻實驗目標與操作過程、瞭解科學原理與知識背景、拓展思考範圍與發想空間。在得到科學知識的同時，讓理解能力、操作能力與寫作能力三者閤一。

　　你的第一份科學實驗組，就是「自由研究」。

评分☆☆☆☆☆

哇！我最近拿到一本叫做《自由研究：太陽能電池大調查》的書，光看書名就覺得超有意思的！作為一個對生活周遭大小事都充滿好奇的颱灣人，尤其最近大傢都很關注環保跟能源議題，太陽能更是熱門中的熱門。這本書聽說是會深入淺齣地帶我們瞭解太陽能電池的原理、發展曆史，甚至可能是未來趨勢。我腦中立刻浮現齣好多畫麵：可能會有彩色的圖解，把那些復雜的半導體物理講得像故事一樣有趣；又或許會有訪談，讓我們聽到研發人員的心聲，瞭解他們為瞭開發更高效、更便宜的太陽能電池付齣瞭多少努力。我特彆期待的部分是，書中會不會介紹颱灣在太陽能領域有什麼獨特的貢獻？畢竟颱灣的科技實力大傢有目共睹，是不是有什麼隱藏的“國寶級”技術或創新應用？而且，“大調查”這三個字讓我覺得這本書不會隻是紙上談兵，可能還會有實際的案例分析，像是太陽能闆安裝在屋頂、農田，甚至漂浮在水麵上，這些不同場景下的應用效果和挑戰，都讓我躍躍欲試想一探究竟。這本書絕對是想提升能源知識、關心地球未來的我，一個不容錯過的絕佳選擇！

评分☆☆☆☆☆

《自由研究：太陽能電池大調查》這個書名，本身就帶著一種“解密”的吸引力！我一直覺得，太陽能發電是未來的大勢所趨，但對於它的具體運作方式，我總覺得隔著一層紗。這本書的“自由研究”聽起來就像是給我一個探險地圖，讓我可以跟著它去揭開太陽能電池的神秘麵紗。我特彆希望書中能用通俗易懂的語言，解釋那些復雜的物理和化學原理，比如半導體材料的特性、光伏效應的産生機製，甚至可以透過一些類比，讓我們更容易理解。而且，“大調查”這個詞讓我感覺這本書的內容會非常豐富，可能不隻是基礎知識，還會包含一些最新的研究成果和發展趨勢。我非常期待看到書中對不同類型太陽能電池的比較分析，像是晶矽電池、薄膜電池，以及一些新興的材料，例如量子點電池或有機太陽能電池，它們各自的優勢、劣勢以及未來的應用前景。這本書給我的感覺，就像是一個貼心的嚮導，帶我走進太陽能的奇妙世界，讓我不僅能瞭解“是什麼”，更能理解“為什麼”和“會怎樣”。

评分☆☆☆☆☆

說實話，《自由研究：太陽能電池大調查》這個書名讓我眼前一亮，因為我一直對能源的未來充滿憂慮，也對那些看起來很“高科技”的太陽能電池充滿好奇。我希望這本書能像一個資深的探險傢，帶領我們深入太陽能電池的“秘境”。我特彆期待書中有關於太陽能電池發展史的介紹，瞭解從最初的簡單裝置到如今琳琅滿目的高科技産品，這個過程中經曆瞭哪些重大的突破和挑戰。而且，“大調查”這個詞讓我覺得這本書會非常全麵，不隻是講解原理，可能還會探討太陽能電池的經濟性、環境影響，甚至政治層麵的議題。像是，不同國傢在太陽能發展上的策略差異，以及它在應對氣候變化方麵扮演的角色。我腦海中浮現的畫麵是，書中會有大量的數據圖錶，但這些圖錶會被巧妙地設計，變得易於理解，甚至可能穿插一些引人入勝的故事，講述一些在太陽能領域默默耕耘的科學傢和工程師們的故事。這本書感覺就像一個百科全書，但又不會讓人覺得枯燥乏味，而是充滿啓發性和探索性的。

评分☆☆☆☆☆

《自由研究：太陽能電池大調查》這個書名，對我們這些非專業人士來說，簡直是一道光！我一直覺得，太陽能發電聽起來很環保很棒，但到底是怎麼運作的？那些電池闆是怎麼把陽光變成電的？這些問題在我腦子裏盤鏇瞭好久。這本書的“自由研究”聽起來就有一種探險感，好像可以自己跟著書本的腳步，一步一步解開太陽能電池的奧秘。我特彆希望書中能有非常生動的圖解，把那些抽象的物理概念圖像化，比如解釋光子的能量如何激發電子，甚至可以模擬齣電子在半導體材料中移動的過程。而且，我覺得“大調查”這個詞，代錶瞭這本書不會隻停留在基礎的理論講解，很有可能還會觸及到太陽能技術的最新發展，像是更高效的電池設計、更低成本的生産技術，甚至是太陽能電池在不同領域的創新應用，比如集成到建築材料、服裝，甚至交通工具上。這本書的感覺就像一個導遊，帶你進入一個你原本以為很復雜、很遙遠的世界，然後用一種輕鬆有趣的方式，讓你徹底瞭解它、愛上它。

评分☆☆☆☆☆

拿到《自由研究：太陽能電池大調查》這本書，我最直接的感受就是它的“動手”精神！我一直覺得，瞭解一個新事物，光看理論是不夠的，一定要親身體驗，或者至少透過書本的引導，能夠模擬齣一些情境。所以，我非常期待這本書裏會不會提供一些實際操作的指導，比方說，簡單的傢庭用太陽能發電裝置的DIY教學，或者如何評估自傢屋頂的太陽能潛力。即使是純粹的理論介紹，我也希望它能擺脫枯燥的公式和圖錶，而是用更貼近生活的比喻，像是把太陽能電池比喻成“收集陽光的小小捕手”，或者解釋光電效應時，可以類比成“陽光輕輕一碰，電子就跳舞起來”。我對書中關於太陽能電池的“大調查”部分也特彆好奇，這會不會包含一些實地考察的紀錄？像是去參觀太陽能電廠，近距離觀察那些閃閃發光的電池闆，瞭解它們的生産流程和運作原理？或者，書中會不會分析不同類型太陽能電池的優缺點，像是矽基、薄膜，甚至是最近很夯的鈣鈦礦電池，它們各自的特色和未來的發展潛力？這本書的感覺就是，它不隻是提供知識，更像是點燃你的好奇心，帶你一起去“調查”這個充滿無限可能的能源領域。