在IDTECHEX關于3D打印電子和光伏市場預測的研究報告中，可以看到3D打印光伏的市場呈逐步擴大的趨勢。


　　根據科學雜志“先進能源材料”（National Energy Materials）發(fā)表的一項新研究，美國空軍研究實驗室（AFRL）的研究人員正在采用3D打印方式，獲得太陽能電池，并且他們發(fā)現(xiàn)了這其中大量未開發(fā)的應用潛力。

　　“太陽能是豐富的，它是免費的，”，AFRL制造局的項目科學家Bag說。 “太陽能電池可以以環(huán)保的方式發(fā)電，但目前復雜的制造成本使得技術成本高昂，我們正在研究材料和制造技術的新途徑，使其成本更低。”

　　在蓬勃發(fā)展的太陽能產業(yè)中，效率是成功的關鍵因素，但并不是一個容易達到的途徑。自從20世紀50年代人們開始研究太陽能電池以來，這項技術仍然復雜而且勞動密集。其中包括純硅必須從原始材料中提取（石英砂是最常用的兩種材料之一），然后轉化成薄晶片。隨后通過化學品處理這些硅晶片以形成極化電場。半導體、電池被封裝在專門的支撐系統(tǒng)中，以便組成一個光伏模塊，從而收集并將陽光的能量轉換成電流。


　　使用太陽能的固有成本并不高，但與制造過程相關的高昂成本是廣泛采用太陽能發(fā)電的嚴重障礙。

　　Bag的團隊一直在努力探索創(chuàng)新解決方案。 “如果你想讓太陽能發(fā)電具有市場競爭力，你需要使太陽能電池更有效率和更具成本效益，”Bag說,“硅電池使用純無機材料，本質上非常困難，我們需要一種易于打印的材料，同時能夠捕獲陽光。”


　　找到合適材料的機遇很快就出現(xiàn)了 – 這種材料可以為無機、硬質硅提供可行的替代品。 薄膜鈣鈦礦被證明具有優(yōu)異的光吸收能力和強大的功率轉換效率。然而，最近才被考慮作為太陽能發(fā)電能力的材料，Bag的研究專注于通過超聲波霧化鈣鈦礦前體材料，這使得可以將細小的氣溶膠微滴轉移到氣溶膠噴射噴墨打印機噴嘴中。在CAD建模提供的路徑指引下，材料可以按照一定的方式涂覆到適當的表面上，從而創(chuàng)建一個太陽能電池。

　　應用前景可能是無窮無盡的，使用這種材料和3D打印工藝，AFRL發(fā)現(xiàn)可以制造用于在衣服上的柔性太陽能電池。還可以用到自動機器人、發(fā)光裝置，甚至靈活的自供電傳感器上。

　　可以肯定的是，研究還處于初級階段，但新制造過程的潛在影響是不能低估的，因為這其中成本節(jié)約可能是巨大的。 

作者： 來源：3D科學谷 責任編輯：wutongyufg