3D打印助力太陽能電池板

太陽能電池板正在逐步改變著我們的能源獲取方式已經被越來越多的人認可和接受這是一種通過吸收太陽光將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置相對于普通電池和可循環充電電池來說太陽能電池屬于更節能環保的綠色產品大部分太陽能電池板的主要材料為硅但因制作成本很大以至于還不能被大量廣泛和普遍地使用

為了改變上述狀況過去幾年間澳大利亞一個由50位科學家組成的團隊一直在積極嘗試使用增材制造（AM）技術來優化太陽能電池板的生產工藝以實現建造自我供電的新一代房屋的夢想AM技術是采用材料逐漸累加的方法制造實體零件的技術相對于傳統的材料去除－切削加工技術是一種自下而上的制造方法AM技術近20年來取得了快速的發展快速原型制造（RapidProto－typing）三維打印（3DPrinting ）實體自由制造（Solid Free-form Fabrication）之類各異的叫法分別從不同側面表達了這一技術的特點

近日該團隊通過AM技術研發出一種有機可打印的太陽能電池板它雖然只有紙一樣厚薄但優勢明顯供電能力一點也不差有趣的是將太陽能電池紙板貼合在建筑物上甚至能為一整棟摩天大樓提供源源不斷的能源研究人員通過反復攻關改進了一種3D打印機可使用太陽能墨水來制造太陽能電池紙板與傳統的硅基太陽能電池板相比這種新產品不僅僅體積輕薄并且制作成本非常低廉使用方法也如同連接電池一樣的簡單它可以在屋頂或玻璃等實際的房屋位置上直接利用3D Printing技術打印出來節省了制造電池板的諸多繁瑣的環節

3D Printing以數字模型文件為基礎運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料通過逐層打印的方式來構造物體它實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置與普通打印工作原理基本相同打印機內裝有液體或粉末等打印材料與電腦連接后通過電腦控制把打印材料層層疊加起來最終把計算機上的藍圖變成實物

目前研究人員已經成功地借助改進型的太陽能墨水3D打印機將每個有機太陽能電池的單元減小到只有硬幣大小的體積這種太陽能電池紙板物美價廉樣子和工作方式與傳統的硅基太陽能電池板都有所不同科學家試圖嘗試將這些小巧體積的產品用于除了大型建筑物之外的小物體上如果這一設想能實現那么風靡全球的蘋果平板電腦表面筆記本背包和手機外殼等將不僅僅充當包裹作用還可以成為能源收集器為這些可移動設備提供電能

研發團隊希望太陽能電池紙板項目能夠得到政府的支持如果得以大規模推廣將減少一些發達國家對傳統能源的依賴同時為發展中國家處于電網之外的偏遠地區提供一種低成本高效率可實行的電力來源那就不必擔心能源匱乏問題了而且還會緩解因石化能源帶來的環境污染問題墨爾本大學和蒙納士大學組成的合作機構甚至已經開始考慮如何將這項技術送到世界上那些幾乎用不上電的偏遠地區研發者希望能夠在不遠的將來以低能源為應用起點逐步實現這種新型發電裝置的商業化制造根據計劃太陽能電池紙板將在接下來幾年內向市場推廣相信以目前的發展速度這樣美好的未來很快就會到來