پرینت سه بعدی باتری های خورشیدی

محققان آزمایشگاه ملی اوک ریج (ORNL) به کشف جدیدی دست یافته اند. این دانشمندان به یک ماده معدنی به نام پروسکایت که در ابتدا به عنوان کریستالی متشکل از کلسیم، تیتانیوم و اکسیژن در نظر گرفته می شد علاقه مند شدند، که اکنون به سایر اجزای فلزی با ساختار بلوری یکسان اشاره می کند. چند سالی است که پروسکایت ها به دلیل توانایی آنها در تبدیل نور خورشید به انرژی الکتریکی محبوب شده اند. اکنون محققانORNL راه‌ های جدیدی از جمله ساخت افزایشی را برای طراحی قطعات با استفاده از این ماده توسعه داده ‌اند. قابل ذکر است که این تیم به دنبال یافتن راهی برای ترکیب تکنولوژی پرینتر سه بعدی و پروسکایت ها با هدف توسعه نسل جدیدی از باتری های خورشیدی هستند.

فهرست محتوای مقاله

ساخت باتری های خورشیدی با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی

تیم سازنده به لطف روش ‌های مختلف تولیدی، بر این باور است که می‌ تواند دستگاه‌ های فتوولتاییک کارآمدتری تولید کند. با توجه به اینکه تهدید گرمایش جهانی در سراسر جهان آشکارتر شده است، این موضوع از اهمیت بالایی برخوردار است. Olga Ovchinnikova، یکی از نویسندگان این پژوهش در مورد مزایای استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی توضیح داد: “ما می توانیم از تکنولوژی پرینت سه بعدی برای توسعه محصولات پوشیدنی استفاده کنیم، آنها را بالای خودروها قرار دهیم و استفاده از سلول های خورشیدی پروسکایت را نهادینه سازی کنیم. شما می توانید آنها را در هر جایی قرار دهید.” به گفتهOlga Ovchinnikova، جای تعجب نخواهد بود که فناوری های سه بعدی در آینده نقش مهمی در این زمینه ایفا کنند.

ساخت باتری های خورشیدی با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی در آزمایشگاه ملی اوک ریج

اگرچه در سال های اخیر فناوری چاپ سه بعدی اغلب در آزمایشگاه ملی اوک ریج مورد استفاده قرار می گرفته است، اما این سوال پیش می آید که چرا فناوری پرینت سه بعدی و پروسکایت ها را باید ترکیب کرد؟ همانطور که قبلا ذکر شد، یکی از دلایل اصلی که محققان به دنبال پروسکایت ها هستند راندمان تبدیل این ماده است. در حال حاضر، سلول های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون چند کریستالی استاندارد به حداکثر بازده تبدیل حدود ۲۳ درصد رسیده اند و به نظر می رسد که پروسکایت ها می توانند از این مقدار پیشی بگیرند. علاوه بر این، پروسکایت ها به دلیل سبکی، انعطاف پذیری و قیمت پایین، ماده ای جذاب برای محققان محسوب می شوند. با توجه به این ویژگی ها، می توان فیلم های نازکی را با استفاده از پروسکایت ها طراحی کرد که هر نوع سطحی را بپوشاند. بدیهی است که فناوری پرینت سه بعدی می تواند در این زمینه مزایای زیادی را به خصوص به لطف قابلیت های آن در ساخت قطعات با هندسه های پیچیده ارائه دهد. در حال حاضر، برخی از محدودیت ها اجازه نهادینه شدن کامل پروسکایت ها را نمی دهند. این ماده معدنی در مقایسه با سیلیکون بسیار سریع ‌تر تجزیه می‌شود، که باعث می‌ شود دوام کمتری داشته باشد. این ویژگی برای دانشمندان ORNL به یک چالش تبدیل شده است. Ovchinnikovaدر اینباره گفت: “اکنون که ما برخی از قوانین فیزیک های بنیادی را بهتر درک کرده ایم، در حال بررسی چگونگی بهبود مواد برای افزایش اثرات فتوولتائیک هستیم.”

منبع: https://www.3dnatives.com

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.