莫纳什大学科学团队通过3D打印技术极大缩短太阳能电池检测时间

2020-05-21 11:58

日前，澳大利亚莫纳什大学的科学家团队利用了3D打印的关键组件建造了一个新系统，大大缩短了太阳能电池测试的时间。这台机器可以同时分析16个基于钙钛矿的太阳能电池样品，大大地加快了分析过程。

新发明意味着人们可以非常迅速地评估新化合物的性能和商业潜力，显著加快开发过程。

澳大利亚研究委员会（Australian Research Council，ARC）激子科学卓越中心项目负责人亚当·思麦克（Adam Surmiak）说：“第三代钙钛矿电池已经将性能提高到25％以上，这几乎与传统硅基电池的效率水平相同。但这些结果都是在室内条件下对毫米大小的样品进行的实验室测试，因此并没有考虑到现实世界的全部因素，比如环境条件、电池的使用、制造过程，以及随着时间的推移可能出现的恶化。为了做出正确的决定，我们需要知道每个不同的单元设计在现实中是如何大规模运作的，为了做到这一点，我们需要一个合适的数据库，这样我们就可以挑选出最好的候选方案来进行下一阶段的工作。这个新系统让我们可以非常快速地建造，并加速从实验室到制造的转变。”

钙钛矿型太阳能电池制定正确的配方被认为是化石燃料向可再生能源过渡至关重要的一步。钙钛矿型太阳能电池的成本比硅电池低10倍，制造成本也低得多。由钙钛矿制成的屋顶太阳能电池板能在几个月内收回成本，而现有型号的太阳能电池要数年才能收回成本。

为了达到建造该系统所需的高水平精度，研究人员利用超精细铣削技术和16微米精度的3D打印机完成了他们的设计。除了建造这个新的测试设备，研究人员还能够显著加快实际的太阳能电池制造过程。

思麦克说：“实验性高通量概念对于下一代能源材料的发现将变得越来越重要，从而推动了向碳中和能源经济的过渡。我们的新设备能够在一天之内测试数千个太阳能电池，使我们领先于全球几乎所有其他研发实验室。”

这项研究发表在《太阳能RRL》杂志上。