电池组件

钙钛矿电池遇上3-D打印 测试时间大幅缩短

2020-05-21 08:38:45 科技报告与资讯

澳大利亚莫纳什大学的科学家们建造了一个新的系统,结合了3-D打印的关键部件,现在可以在数小时内完成对下一代太阳能电池新设计的测试。这台机器可以同时分析16个基于钙钛矿的太阳能电池,并联分析,大大加快了这一过程。这项发明意味着可以非常快速地评估新化合物的性能和商业潜力,大大加快了开发进程。

"第三代钙钛矿电池的性能提升到了25%以上,这与传统硅基电池的效率水平几乎完全相同,"项目负责人、来自ARC科学卓越中心(Exciton Science)的Adam Surmiak先生说。"但这些结果是在室内条件下对毫米大小的样品进行的实验室测试,因此没有考虑到环境条件、电池的用途、制造过程以及随着时间的推移可能出现的劣化等一系列实际因素。为了做出正确的决策,我们需要知道每一种不同的电池设计在现实世界中的大规模运行情况,要做到这一点,我们需要一个适当的数据库,这样我们就可以挑选出最佳的候选电池进入下一个阶段。这套新系统可以让我们非常迅速地建立起这一点,并加快从实验室到制造的过渡。"

掌握正确的钙钛矿太阳能电池的配方,被认为对摆脱化石燃料,向可再生能源发电过渡至关重要。它们的成本比硅电池低10倍左右,制造成本更低。

用钙钛矿制造的屋顶太阳能电池板将在几个月内就能收回成本,而不是像现在的模型那样,几年内才能收回成本。

为了实现制造该系统所需的高精密度,博士生Surmiak和他的同事们求助于莫纳什大学的仪器设备和墨尔本纳米制造中心,该中心是澳大利亚国家制造设施的一部分——高度专业化的加工和设备设施。在那里,研究人员使用超精细铣削和16微米的精密3D打印机来制作研究人员的设计。

在开发和建立这个新的测试设施的同时,Surmiak还大大加快了太阳能电池的实际制造过程。"实验性的高通量概念对于发现下一代能源材料,推动向碳中和能源经济转型,将变得越来越重要。"他说。"我们的新设备有能力在一天内测试数千块太阳能电池,使我们几乎领先于全球所有其他研发实验室。"


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