當(dāng)3D打印技術(shù)遇上光伏

來源：蜂鳥發(fā)現(xiàn)3D打印

能源是人類社會存在和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),。隨著社會的發(fā)展,，煤炭,、石油等不可再生資源的日益減少,，開發(fā)清潔能源迫在眉睫,。太陽能作為地球上最豐富的能源而備受關(guān)注,。目前,，太陽能電池是人們利用太陽能的一種重要方式，可將資源無限,、清潔干凈的太陽能轉(zhuǎn)換為電能,。

光伏產(chǎn)業(yè)在過去10年中呈現(xiàn)40%以上的增長幅度，成為世界上發(fā)展最快的新興產(chǎn)業(yè)之一,。據(jù)不完全統(tǒng)計,，現(xiàn)在我國從事太陽能新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究、開發(fā),、生產(chǎn)和應(yīng)用的單位已經(jīng)超過1000家,。自2008年，我國就已成為全球第一大太陽能電池生產(chǎn)國,，太陽能電池的產(chǎn)量連續(xù)5年位列世界第一,。在當(dāng)前的光伏市場中,，主流產(chǎn)品是晶硅太陽能電池，其市場份額超過了85%,，商業(yè)化最高效率已經(jīng)達(dá)到22%以上,。預(yù)計在未來10年內(nèi)，晶硅太陽能電池仍將占據(jù)主導(dǎo)地位,。

隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,，晶硅太陽能電池技術(shù)呈快速發(fā)展趨勢。晶硅太陽能電池技術(shù)主要集中在2大方向：一是在現(xiàn)有電池結(jié)構(gòu)和工藝的基礎(chǔ)上,，在一個或多個工序中引入新的生產(chǎn)工藝(如優(yōu)化的表面鈍化技術(shù),、選擇性發(fā)射極技術(shù)、優(yōu)化的表面織構(gòu)化技術(shù),、點(diǎn)接觸技術(shù)及3D打印電極技術(shù)等)來提高電池轉(zhuǎn)換效率;二是改變現(xiàn)有的電池結(jié)構(gòu),、工藝流程或材料(如HIT電池或價鍵飽和型太陽電池等)來提高電池轉(zhuǎn)換效率。

其中,，3D打印電極技術(shù),，由于金屬材料利用率高，工藝過程簡單,、適合用于薄片電池,，能更大程度節(jié)約電池生產(chǎn)成本，因而越來越受到業(yè)內(nèi)關(guān)注,。

另外,，3D打印技術(shù)除了用在晶體硅太陽電池以外,，也可以應(yīng)用在薄膜電池上,。如美國俄勒岡州立大學(xué)的研究者們使用3D打印技術(shù)成功地制造出了銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽電池，節(jié)約了90%的原材料,。麻省理工學(xué)院(MIT)則通過一臺特制3D打印機(jī)將薄膜太陽電池印刷到紙張上,，這種電池目前可提供1.5%～2%的電池效率。

3D打印技術(shù)不僅能打印出分辨力高,、導(dǎo)電性好的柵線,，而且能夠降低生產(chǎn)成本，可以和高方阻發(fā)射極完美結(jié)合并應(yīng)用于各類太陽電池新技術(shù),。國內(nèi)外都在積極研究及應(yīng)用推廣該技術(shù)的發(fā)展,，所以，3D打印技術(shù)應(yīng)用于太陽能電池的制造工藝將是大勢所趨,，這一技術(shù)也會帶來太陽能電池質(zhì)量和效率的大幅提高,。

光伏不再是一個細(xì)分市場，而將是能源市場不斷增長的一個部分,，或者更進(jìn)一步說,，到2050年太陽能將成為我們的主要能源,。然而，目前的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到其效率的極限,，因此,，解鎖太陽能發(fā)電的潛能，使其成為人類可用的主要能源的關(guān)鍵在于光伏技術(shù)的進(jìn)步,。希望3D打印技術(shù)可以使太陽能發(fā)電成本下降至與傳統(tǒng)發(fā)電成本相當(dāng),。

來源：蜂鳥發(fā)現(xiàn)3D打印