紡織材料之綠色變革
為因應全球暖化、全球人口快速增加可能導致未來資源短缺的壓力，聯合國和歐盟在過去幾年紛紛將「永續性」和「綠色環境」納入未來10年全球發展的重點大綱。在紡織品生產製程中，自再生材料之選擇、低碳之生產環節、水資源之使用處理、廢棄物之再處置到可持續商業模式之探索，每一步都將影響碳排放，從而對氣候產生影響。氣候變遷問題正在改變紡織產業競爭之商業環境與格局，影響企業的供應鏈及市場需求。研發符合世界潮
流趨勢之紡織品，正是國內紡織產業在國際市場競爭致勝的黃金法則，藉此更能啟動台灣紡織產業新一波之經濟動能。
高性能纖維是纖維科學和工程界所開發的一批具有高強度、高模量、耐高溫的新一代合成纖維。由於具有普通纖維所沒有的特殊性能，而被廣泛應用於航空航太、軌道交通、艦船車輛、新能源、健康產業和基礎設施建設等重要領域，集軍事價值與經濟價值於一身，是各國重點發展焦點之一。當前全球高性能纖維產業仍處於高速發展期，需求量持續增長，高性能纖維市場前景廣闊，在世界各國重大科技工程和研究計畫的推動下，全球高性能纖維及其複合材料技術不斷取得突破，以多樣化、系列化和高效率、規模化生產的方向發展，應用領域也不斷拓展。「高性能纖維材料發展趨勢與應用」一文整理國內外技術與產業發展現狀，研判未來發展趨勢和挑戰。
隨著人們對於環境永續發展日漸重視，紡織品是否符合環境永續發展精神，也逐漸成為品牌商與終端消費者關注的課題。其中，以生質原料製造纖維因兼顧環保與環境永續發展概念，成為近年來綠色循環纖維的技術發展主流方向。「綠色生質纖維材料發展趨勢」將分上下兩期，針對具綠色永續概念之生質纖維材料，包括PTT、PLA、生質PET與生質尼龍等的發展與趨勢進行介紹，說明綠色生質纖維材料的應用潛力與未來發展。
「紡織品機能膜之趨勢發展」一文指出，自從鐵氟龍貼膜布料問世，它讓織物透濕、防水、透氣及防污常保乾淨。但由於鐵氟龍製程需使用全氟辛酸，該物質已被證實對人體有害，因此鐵氟龍貼膜已逐漸被靜電紡絲貼膜取代。由聚氨酯製成的靜電紡絲貼膜除了具備原有鐵氟龍貼膜的各項特性之外，最重要的突破是具有相當的柔軟及彈性，讓穿著的感覺更舒服。在紡織品機能化的潮流趨勢下，原有的聚氨酯靜電紡絲膜也開發出各項機能改質產品，例如涼感機能奈米纖維膜、調溫機能奈米纖維膜及導電奈米纖維膜。導電奈米纖維膜因具導電性、彎曲性、透氣性，故其潛在的應用領域相當廣泛，如：電子紡織品、軟性電子材料等。
根據調查顯示，海洋中的微細纖維是微塑膠汙染的主要來源之一；亦有研究顯示，數百萬計的微細纖維會隨著洗滌衣物時排放至河川及大海，其中包括天然纖維與合成纖維，而這些微細纖維汙染物將隨著食物鏈和水循環系統回到人類體內並持續積累於臟器造成危害。「海洋微纖汙染及防治技術發展」一文將介紹微纖的脫落機制、組成以及降低微纖汙染的方法，包含提升可分解聚合物紗線應用比例、發展海洋可分解纖維技術、洗滌設備之微纖濾心技術等。期許未來透過材料、濾心技術改良，甚至是消費習慣改變來取得環境與經濟利益的平衡。
再生能源系統的最佳搭檔—電池儲能系統
台灣預計在2025年邁向非核家園，將裝置大量再生能源(太陽能光電及風力發電)，而再生能源為瞬變性，需要儲能系統來提升電網的穩定度。由於大量太陽能光電電力饋入電網，會造成局部電網電壓或頻率的變動，需要電網級大型儲能系統來讓電網出力平滑化，提高電力使用穩定度。電池在儲能系統使用，具有快速回應能力讓電網電力電壓與頻率輸出穩定。企業與住宅用儲能系統可減少電網尖峰的供電量，當離峰時再回存於儲能系統，減低電網的負擔。成本與安全是儲能系統大量應用的主要關鍵點，才能建立安全與長久的電池儲電系統產業。
隨著再生能源成本的下降，裝置量亦大幅成長。考量其間歇性及不確定性對電力系統穩定性之影響，公用事業與電力系統營運商致力於提升電網韌性，並以儲能為解決方案之一。「再生能源與儲能整合式運用發展趨勢」介紹全球再生能源與儲能整合式運用發展趨勢，帶領讀者探討儲能應用市場發展現況、再生能源與儲能整合運用型態，以及未來市場發展之主要因素。在政策工具、電網規範、新興市場機會的驅動下，再生能源與儲能的整合運用勢必成長。
近幾年儲能之發展迅速，各國政府開始積極推廣將大型的電池儲能運用在電力市場上。從法規的建置面，美國的監管機構FERC提出的法令Order 841，要求規劃儲能參與電力市場的公平機制；再到機制的發展演變，儲能系統的設置逐漸從單獨部署的方式轉變成混合電源的操作方式；我國政府在推廣儲能的政策上，也跟進國外的腳步，讓儲能系統可以單獨設置的方式進入日前輔助服務市場交易。「儲能於電力市場之應用契機」一文主軸除介紹近期美國儲能參與電力系統的發展趨勢外，並提及我國儲能政策的演變，以及儲能參與電力市場後，未來可能面對的挑戰與困難。
不論是傳統方式、風力或太陽能發電，都需要儲電系統來達到增加效率、降低成本、調整電力品質、減少污染的目的。鋰電池儲能具有很好的環境適應性、回應快速、高功率和能量密度等特點，且近年受益於技術和規模驅動成本快速下降，因而目前全球電化學累計儲能裝機中鋰電池占比達90%。未來多元化儲能商業模式如：合同能源管理、租賃、共用、代理運營商等將有利產業發展。「鋰電池儲能系統」與讀者共同探討鋰電池原理、鋰電池正/負極相關材料，包括磷酸鋰錳鐵(LMFP)、石墨碳材、鈦酸鋰(LTO)、鈮酸鈦(TNO)等，並介紹高安全/高功率充放電/長壽命鋰電池的國際發展現況，與工研院材料與化工研究所開發之TNO電池相關性能表現並通過安全可靠性驗證。
再生能源的間歇性會影響電網穩定，電力公司需要更彈性的調度及相對應的電網建設升級，儲能因而被視為解決方案之一，也帶動了各個應用場域中儲能的機會與需求。然而，隨著裝置量成長的躍升，更不能輕忽最根本的安全性問題。各國家政府已加強注意儲能安全問題，並加速相關安全標準與規範之制定。「電網儲能場域安全運維與設計」從國際間主要與儲能系統相關安全規範標準著手，並參考國際間主要國家之儲能設置規範與程序現況，以國際電網級儲能系統產品相關需求，搭配國內產品與技術環境現況，歸納出儲能產品建置監管與運維要求建議。
安全與性能的守護者～太陽光電檢測技術特別報導
本期特別報導推出「太陽光電檢測技術」主題，由工研院量測技術發展中心分享次世代太陽光電產品之測試技術。工研院量測技術發展中心長久經營太陽光電產品安全與性能檢測業務，特別報導文章將提供讀者將對選購太陽光電產品有更深層的認知，可選擇兼顧安全與效率的產品，以達綠色家園的目標。
廢棄太陽光電板可能包含有用的模組和材料，需要根據檢測結果進行適當的分類以便後續回收再利用，減少對環境的衝擊影響。「自動光學檢測技術應用於廢棄太陽光電板之關鍵參數分析」一文介紹自動光學檢測技術應用於回收太陽晶片之關鍵參數，包含矽晶片厚度、翹曲量測與玻璃的失透率檢測。太陽光電板的矽晶片總厚度變化和翹曲的識別，是讓矽晶片被評估可以再利用的重要步驟，且此階段的檢測很大程度是取決於梯次利用的策略；失透光譜用於識別缺陷是否讓玻璃成為廢品，且失透檢測方式需適用於具有圖案結構的太陽能玻璃板。基於上述的需求，工研院量測中心開發更有效的量測系統與方法，且能適用於太陽光電板的回收再利用處理廠。
太陽光電模組由太陽能電池、高分子封裝/背板材料、前板玻璃所組成，使用於戶外發電至少20年。而高分子封裝材料用於保護電池，並且承受長期的日照曝曬、溫/濕度變化等，因此須具備高可靠度、高穩定性、高耐候等特性。然而，根據戶外案場的觀察顯示，封裝材料的劣化相當常見，另一方面，隨著電池技術大幅提升，對於封裝材料的性能與要求亦相對提高，因此，除了常用的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，其他的高分子材料(如：聚烯烴透明高分子材料)亦被高度討論及關注，其耐候特性評估適合水上型太陽能系統。為了因應高效率模組技術的發展以及嚴苛環境的設置需求，「太陽光電先進封裝材料檢測技術」介紹太陽光電先進封裝材料檢測技術，以快速評估封裝材料之可行性。
太陽光電產品有賴於高性能及可靠度驗證技術，「金能獎太陽光電產品的高性能及可靠度」驗證技術介紹國際與國內的測試規範差異，包含三種實施規範：國際電工委員會(IEC)、經濟部標準檢驗局的高效能太陽光電模組技術規範—自願性產品驗證(VPC)、經濟部能源局舉辦的優質太陽光電產品評選—金能獎。金能獎帶領國內高值化的技術升級，朝向國際發展M6以上的電池大尺寸趨勢。文中呈現近三年金能獎在太陽光電產品的可靠度驗證與提升技術，比較差異並呈現2021年最新的關鍵項目：複合試驗、光暨高溫誘發衰減試驗、銅加速醋酸鹽霧試驗，亦針對台灣海島型氣候環境、沿海高腐蝕性問題，以期評選出最適合台灣使用之太陽光電產品。
其他專欄報導
太陽能是再生能源的一種，太陽光電模組是為了將太陽能轉變成電力來使用的發電裝置，為了降低使用成本並延長太陽光電模組的使用壽命，模組封裝材料以20年的耐候特性來進行設計，但是卻未考量未來回收的便利性。為了讓太陽光電模組可以容易回收，使各組成材料能有效分離，提升太陽光電模組的回收價值，「太陽光電模組循環新設計」一文分上下兩期介紹工研院開發易拆解型太陽光電模組，該模組可以在壽命終了後，拆解出完整的太陽能電池片與玻璃板，並將太陽能電池片經過逆製程還原成再生矽晶片，最後再生矽晶片還能再次用於太陽能電池的製造，讓太陽光電模組達到循環再生的願景。
近年全球的半導體技術論壇、各研討會幾乎都脫離不了討論扇出型封裝(FOWLP)這項議題。從半導體封裝技術發展趨勢可以發現，新的製程需要仰賴新材料技術，而國內半導體封裝產業獨漏材料這一區塊，封裝材料完全仰賴進口，國內幾乎沒有生產。「圖案化介電材料在先進構裝之發展趨勢」延續上期，介紹FOWLP封裝所需的RDL用圖案化介電材，其在未來5G領域中，為異質晶片整合技術的關鍵材料，目前國際大廠均朝向發展高性能圖案化介電材。其需具備高解析、高延伸率與低介電等高性能特性，以提升模組的效能與縮裝，俾因應未來模組化設計端採用AiP封裝技術之需求。
水性PU(PUD)相比於傳統溶劑型PU，可降低空氣污染，也避免人體接觸或吸入，而造成健康的危害，在使用上相對地安全，是具有市場潛力的環保型材料之一。「環保水性PU發泡塗佈加工技術及其紡織應用物性研究」一文主要介紹少以環保水性PU為基材，結合泡沫塗佈之加工技術，期望發泡塗層賦予織物柔軟、乾爽不回黏、回彈性、防風性。研究中探討不同起泡劑、穩泡劑及增稠劑的添加比例，對於發泡比和穩泡(操作)時間的關聯性，以及不同結構PUD發泡塗層於織物上的物性表現。
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