Energie ist eine wichtige materielle Grundlage für die Existenz und Entwicklung der menschlichen Gesellschaft. Mit der Entwicklung der Gesellschaft nehmen die nicht erneuerbaren Ressourcen wie Kohle und Öl ab und die Entwicklung sauberer Energie steht unmittelbar bevor. Solarenergie hat viel Aufmerksamkeit als die häufigste Energiequelle auf dem Planeten erhalten. Gegenwärtig sind Solarzellen ein wichtiger Weg für Menschen, Solarenergie zu nutzen, die unbegrenzte und saubere Sonnenenergie in Elektrizität umwandeln kann.
Die Photovoltaikindustrie hat in den letzten 10 Jahren eine Wachstumsrate von über 40% verzeichnet und ist zu einer der am schnellsten wachsenden aufstrebenden Industrien der Welt geworden. Nach unvollständigen Statistiken gibt es mehr als 1.000 Einheiten in der Forschung, Entwicklung, Produktion und Anwendung von Solarenergie aufstrebenden Technologie-Industrie in China. Seit 2008 ist China der weltweit größte Produzent von Solarzellen, und seine Produktion von Solarzellen ist weltweit fünf Jahre in Folge der erste. Im derzeitigen PV-Markt sind kristalline Silizium-Solarzellen die Hauptprodukte, mit einem Marktanteil von mehr als 85%, und die höchste kommerzielle Effizienz hat mehr als 22% erreicht. Es wird erwartet, dass kristalline Silizium-Solarzellen in den nächsten 10 Jahren noch dominieren werden.
Mit der Entwicklung der Photovoltaik-Industrie entwickelt sich die kristalline Silizium-Solarzellen-Technologie rasant. Kristalline Silizium-Solarzellen-Technologie konzentriert sich hauptsächlich in zwei Hauptrichtungen: Erstens, basierend auf der bestehenden Batterie Struktur und Prozess, Einführung neuer Produktionsprozesse in einem oder mehreren Prozessen (wie optimierte Oberflächenpassivierung Technologie, selektive Emitter) Technologie, optimierte Oberflächenstrukturierung Technologie Punktkontakttechnologie und 3D gedruckte Elektrodentechnologie zur Verbesserung der Batterieumwandlungseffizienz; Zweitens, ändern Sie vorhandene Batteriestruktur, -prozess oder -materialien (wie HIT-Batterie oder Preis-Schlüssel gesättigte Solarzelle) usw., um Batterieumwandlungseffizienz zu verbessern.
Unter ihnen, die 3D-Druck-Elektroden-Technologie, aufgrund der hohen Nutzungsrate von metallischen Werkstoffen, einfache Verfahren, geeignet für den Einsatz in Dünnschicht-Batterien, kann Batterie Produktionskosten in einem größeren Umfang zu speichern, und hat daher immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen die Branche.
Darüber hinaus kann die 3D-Drucktechnologie neben kristallinen Silizium-Solarzellen auch auf Dünnschicht-Batterien angewendet werden. Zum Beispiel haben Forscher der Oregon State University erfolgreich Dünnschicht-Solarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) mit 3D-Drucktechnologie hergestellt, wodurch 90% der Rohmaterialien eingespart wurden. Das Massachusetts Institute of Technology (MIT) druckt Dünnschicht-Solarzellen auf Papier durch einen speziellen 3D-Drucker, der derzeit eine Batterieeffizienz von 1,5% bis 2% bietet.
Die 3D-Drucktechnologie kann nicht nur Rasterlinien mit hoher Auflösung und guter Leitfähigkeit drucken, sondern auch die Produktionskosten senken. Es kann mit hochohmigen Emittern kombiniert und auf verschiedene neue Solarzellentechnologien angewendet werden. Im In- und Ausland erforschen und nutzen wir aktiv die Entwicklung dieser Technologie. Daher wird die Anwendung der 3D-Drucktechnologie auf den Herstellungsprozess von Solarzellen der Trend der Zeit sein. Diese Technologie wird auch zu einer signifikanten Steigerung der Qualität und Effizienz von Solarzellen führen.
Die Photovoltaik ist kein Marktsegment mehr, sondern wird ein wachsender Teil des Energiemarktes sein, oder sogar noch, die Solarenergie wird bis 2050 unsere wichtigste Energiequelle sein. Die derzeitigen Technologien haben jedoch die Grenze ihrer Effizienz erreicht. Der Schlüssel zur Erschließung des Potenzials der solaren Stromerzeugung und damit zur wichtigsten Energiequelle für den Menschen liegt daher in der Weiterentwicklung der Photovoltaiktechnologie. Es ist zu hoffen, dass die 3D-Drucktechnologie die Kosten der solaren Stromerzeugung auf die Kosten der konventionellen Stromerzeugung reduzieren wird.