211service.com
Tintes drukāšana lētākām saules baterijām
Uzlabots saules bateriju izgatavošanas process varētu ļaut ražotājiem samazināt nepieciešamo silīcija daudzumu uz pusi. Tā kā silīcijs var segt apmēram trīs ceturtdaļas no parasto saules bateriju izmaksām, tas varētu ievērojami samazināt saules enerģijas cenu. Šī tehnika var samazināt citu izmantoto materiālu daudzumu un uzlabot saules bateriju veiktspēju.
Tīra enerģija: Tintes printeris saules bateriju prototipu izgatavošanai Nacionālajā atjaunojamās enerģijas laboratorijā ir iesaiņots cimdu kastē eksperimentālai kontrolei. Printeris var uzklāt plašu materiālu klāstu saules baterijām ar jaunu precizitātes līmeni.
Procesā tiek izmantota tintes drukāšana, lai izveidotu elektriskos savienojumus saules baterijā, aizstājot esošo sietspiedes procesu. Tā kā tintes strūklas metode ir precīzāka, tā šiem savienojumiem var izmantot mazāk materiālu. Turklāt, tā kā drukas galviņas nesaskaras ar silīciju, metode darbojas ar plānākām silīcija plāksnēm. Procesā tiek izmantots tintes strūklas printeris, ko uzbūvējis iti Saule , kas atrodas Boulderā, CO, kas sākotnēji bija paredzēts elektronikas, piemēram, kontaktu drukāšanai skārienekrānos.
The Nacionālā atjaunojamās enerģijas laboratorija (NREL), Golden, CO, kas palīdzēja vadīt ierīces dizainu, tagad sāk ražot saules bateriju prototipus, izmantojot šo tehnoloģiju. Tā kā tintes strūklas printeri var izmantot esošajās saules bateriju ražošanas līnijās, to varētu izmantot komerciālā ražošanā gada laikā. Maikels van Hests , NREL zinātnieks.
Viens no pirmajiem lietojumiem varētu būt silīcija saules bateriju ražošanā, kas ir visizplatītākais mūsdienās pārdotais saules bateriju veids. Silīcijs absorbē gaismu un pārvērš to elektronos, un tad uz silīcija uzdrukāts sudraba līniju masīvs savāc šos elektronus, radot elektrisko strāvu. Parastā ražošanā šīs sudraba līnijas tiek drukātas, izmantojot sietspiedi. Jaunajā procesā izmantotā sudraba tinte ir daudz vadošāka nekā sietspiedē izmantotā sudraba pasta, un tintes strūklas druka ir precīzāka. Rezultātā var izdrukāt daudz plānākas līnijas — 35 līdz 40 mikrometrus platas, salīdzinot ar 100 līdz 125 mikrometriem platām, izmantojot sietspiedi, saka van Hests. Izmantojot mazāk sudraba, tiek ietaupīta nauda. Tas arī uzlabo saules baterijas veiktspēju, jo plānākas līnijas mazāk aizēno aktīvo materiālu.
Tīra enerģija: Tintes printeris saules bateriju prototipu izgatavošanai Nacionālajā atjaunojamās enerģijas laboratorijā.
Van Hests saka, ka lielākā priekšrocība ir tā, ka tintes drukāšana, atšķirībā no sietspiedes, nav saistīta ar spiedienu uz silīcija plāksni. Tas ļauj izmantot daudz plānākas vafeles, viņš saka. Parastajās saules baterijās plāksnītes ir aptuveni 200 mikrometru biezas. Van Hests saka, ka, ja padarīsit plānāku, lielākā daļa no tiem salūzīs ražošanas laikā. Ja izmantojat bezkontakta metodi, jums par to nav jāuztraucas. Varat izmantot līdz simts mikrometru plānas vai pat plānākas šūnas. Tas nozīmē, ka varat ietaupīt 50 procentus no silīcija izmaksām. NREL nolēma izmantot iTi Solar printerus, atšķirībā no citu ražotāju printeriem, divu galveno iemeslu dēļ. Pirmā ir sistēmas precizitāte: printeri var lietot tinti ar precizitāti līdz 1 mikrometram, pretstatā 10 līdz 15 mikrometriem ar citām sistēmām, saka van Hests. Tas ir arī viegli pielāgojams darbam ar dažādām tintēm un dažādām saules bateriju tehnoloģijām. Sistēmu varētu, piemēram, izmantot, lai ražotu plānslāņa saules baterijas, kas izgatavotas no pusvadītājiem, piemēram, vara indija gallija (di)selenīda (CIGS), izmantojot NREL izstrādātās tintes.
Tintes drukāšana jau iepriekš tika apsvērta saules bateriju ražošanā. Sākotnēji par to bija daudz diskusiju — pirms diviem gadiem visi par to runāja, saka Brūss Morgans, iTi Solar izpilddirektors. Pēc tam, kad bija redzami praktiskie rezultāti, cilvēki zaudēja drosmi. Viņš saka, ka problēma bija tā, ka drukas galviņām nebija pietiekami augsta izšķirtspēja vai uzņēmumi nesaprata izkropļojumus materiālos, uz kuriem tika drukāts. Sākotnējie iTi Solar sistēmas rezultāti liecina, ka tā ir atrisinājusi šīs problēmas. Mēs esam redzējuši, ko tas var darīt, un līdz šim tas ir ļoti iespaidīgi, saka van Hests.
NREL sistēma ir paredzēta tikai šūnu prototipa ražošanai. Van Hests saka, ka tehnoloģiju var viegli paplašināt, piemēram, palielinot drukas galviņu skaitu, lai vienlaikus izgatavotu daudzas šūnas komerciālai ražošanai.