你了解通過3D打印技術(shù)極大縮短太陽能電池檢測時間嗎?
在科技的發(fā)展道路上,離不開能源的助力,特別是再科技飛速發(fā)展的今天,而地球上的能源有限,就需要科研人員不斷開發(fā)新能源,這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽能的使用。日前,澳大利亞莫納什大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊利用了3D打印的關(guān)鍵組件建造了一個新系統(tǒng),大大縮短了太陽能電池測試的時間。這臺機(jī)器可以同時分析16個基于鈣鈦礦的太陽能電池樣品,大大地加快了分析過程。
新發(fā)明意味著人們可以非常迅速地評估新化合物的性能和商業(yè)潛力,顯著加快開發(fā)過程。
澳大利亞研究委員會(Australian Research Council,ARC)激子科學(xué)卓越中心項目負(fù)責(zé)人亞當(dāng)·思麥克(Adam Surmiak)說:“第三代鈣鈦礦電池已經(jīng)將性能提高到25%以上,這幾乎與傳統(tǒng)硅基電池的效率水平相同。但這些結(jié)果都是在室內(nèi)條件下對毫米大小的樣品進(jìn)行的實驗室測試,因此并沒有考慮到現(xiàn)實世界的全部因素,比如環(huán)境條件、電池的使用、制造過程,以及隨著時間的推移可能出現(xiàn)的惡化。為了做出正確的決定,我們需要知道每個不同的單元設(shè)計在現(xiàn)實中是如何大規(guī)模運(yùn)作的,為了做到這一點,我們需要一個合適的數(shù)據(jù)庫,這樣我們就可以挑選出最好的候選方案來進(jìn)行下一階段的工作。這個新系統(tǒng)讓我們可以非??焖俚亟ㄔ欤⒓铀購膶嶒炇业街圃斓霓D(zhuǎn)變?!?
鈣鈦礦型太陽能電池制定正確的配方被認(rèn)為是化石燃料向可再生能源過渡至關(guān)重要的一步。鈣鈦礦型太陽能電池的成本比硅電池低10倍,制造成本也低得多。由鈣鈦礦制成的屋頂太陽能電池板能在幾個月內(nèi)收回成本,而現(xiàn)有型號的太陽能電池要數(shù)年才能收回成本。
為了達(dá)到建造該系統(tǒng)所需的高水平精度,研究人員利用超精細(xì)銑削技術(shù)和16微米精度的3D打印機(jī)完成了他們的設(shè)計。除了建造這個新的測試設(shè)備,研究人員還能夠顯著加快實際的太陽能電池制造過程。
思麥克說:“實驗性高通量概念對于下一代能源材料的發(fā)現(xiàn)將變得越來越重要,從而推動了向碳中和能源經(jīng)濟(jì)的過渡。我們的新設(shè)備能夠在一天之內(nèi)測試數(shù)千個太陽能電池,使我們領(lǐng)先于全球幾乎所有其他研發(fā)實驗室?!蹦壳疤柲苓€未能更好被人類利用,需要科研人員不斷努力,研究出更高效地產(chǎn)品,這樣才能保證我們?nèi)祟惖哪茉磯蛉祟惏l(fā)展所需。