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我們會(huì)很快看到3D打印太陽(yáng)能電池嗎?

2022-08-01 07:33:02 編輯:巨象三維3D打印 來(lái)源:3D打印公司
研究人員在橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)有了新發(fā)現(xiàn)!這一次,科學(xué)家們對(duì)鈣鈦礦感興趣,這種礦物最初被認(rèn)為是由鈣、鈦和氧組成的晶體,但現(xiàn)在指的是具有相同晶體結(jié)構(gòu)的其他金屬成分。近幾年來(lái),鈣鈦礦因其能將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能而廣受歡迎?,F(xiàn)在,ORNL的研究人員已經(jīng)開發(fā)出用這種材料設(shè)計(jì)零件的新方法,包括增材制造。值得注意的是,他們正在研究如何將3D打印和鈣鈦礦結(jié)合起來(lái),開發(fā)新一代太陽(yáng)能電池。

 
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得益于其不同的生產(chǎn)方法,該研究背后的團(tuán)隊(duì)相信,它可以制造出更高效、更耐用的光伏器件,有助于引領(lǐng)通向更清潔、更可靠的電源的道路。隨著全球變暖的威脅在全世界變得越來(lái)越明顯,這是一個(gè)重要的考慮因素。值得注意的是,該研究的合著者奧爾加·奧徹尼克娃談到了使用增材制造的好處,他評(píng)論道:“我們可以使用3D打印來(lái)制造可穿戴設(shè)備,將它們放在汽車頂部,真正普及鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的使用。你可以把它們放在任何地方。”奧爾加·奧徹尼克娃認(rèn)為,未來(lái)3D技術(shù)在這一領(lǐng)域發(fā)揮重要作用并不令人驚訝。

 

為什么是鈣鈦礦?

 

雖然3D打印近年來(lái)經(jīng)常在ORNL使用,但問題是為什么要用AM和perovskites呢?如前所述,研究人員研究這種材料的主要原因之一是它的轉(zhuǎn)換效率。目前,標(biāo)準(zhǔn)的多晶硅太陽(yáng)能電池已經(jīng)達(dá)到約23%的峰值轉(zhuǎn)換效率,而鈣鈦礦似乎可以超過這一水平。雖然研究人員沒有提到轉(zhuǎn)換率可能是多少,但他們指出,研究表明,這種材料已經(jīng)顯示出了它們的潛力"未開發(fā)的光能資源."

 

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此外,鈣鈦礦也是一種對(duì)研究人員有吸引力的材料,因?yàn)樗闹亓枯p,柔韌性好,價(jià)格低廉。由于這些特性,有可能設(shè)計(jì)出可以覆蓋任何類型表面的薄膜。在這種情況下,很明顯,添加制造可以提供很大的好處,特別是由于它能夠制造具有復(fù)雜幾何形狀的零件。

 

然而,目前,一些限制并不允許鈣鈦礦的充分民主化。與硅相比,這種礦物降解得更快,這使得它不太耐用。這是現(xiàn)在ORNL科學(xué)家面臨的挑戰(zhàn)。奧徹尼克娃總結(jié)道,“現(xiàn)在我們更好地理解了一些基礎(chǔ)物理學(xué),我們正在研究如何設(shè)計(jì)和改進(jìn)這些材料,以增強(qiáng)它們的光伏效應(yīng)。我們可以考慮下一個(gè)層面。”
北京巨象三維主營(yíng)業(yè)務(wù)包括:工業(yè)設(shè)計(jì)、逆向設(shè)計(jì)、三維建模、三維展示、VR展示、數(shù)字孿生、三維掃描、3D打印及定制服務(wù)等..
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