我们会很快看到3D打印太阳能电池吗？

研究人员在橡树岭国家实验室(ORNL)有了新发现！这一次，科学家们对钙钛矿感兴趣，这种矿物最初被认为是由钙、钛和氧组成的晶体，但现在指的是具有相同晶体结构的其他金属成分。近几年来，钙钛矿因其能将阳光转化为电能而广受欢迎。现在，ORNL的研究人员已经开发出用这种材料设计零件的新方法，包括增材制造。值得注意的是，他们正在研究如何将3D打印和钙钛矿结合起来，开发新一代太阳能电池。

得益于其不同的生产方法，该研究背后的团队相信，它可以制造出更高效、更耐用的光伏器件，有助于引领通向更清洁、更可靠的电源的道路。随着全球变暖的威胁在全世界变得越来越明显，这是一个重要的考虑因素。值得注意的是，该研究的合著者奥尔加·奥彻尼克娃谈到了使用增材制造的好处，他评论道:“我们可以使用3D打印来制造可穿戴设备，将它们放在汽车顶部，真正普及钙钛矿太阳能电池的使用。你可以把它们放在任何地方。”奥尔加·奥彻尼克娃认为，未来3D技术在这一领域发挥重要作用并不令人惊讶。

为什么是钙钛矿？

虽然3D打印近年来经常在ORNL使用，但问题是为什么要用AM和perovskites呢？如前所述，研究人员研究这种材料的主要原因之一是它的转换效率。目前，标准的多晶硅太阳能电池已经达到约23%的峰值转换效率，而钙钛矿似乎可以超过这一水平。虽然研究人员没有提到转换率可能是多少，但他们指出，研究表明，这种材料已经显示出了它们的潜力"未开发的光能资源."

此外，钙钛矿也是一种对研究人员有吸引力的材料，因为它的重量轻，柔韧性好，价格低廉。由于这些特性，有可能设计出可以覆盖任何类型表面的薄膜。在这种情况下，很明显，添加制造可以提供很大的好处，特别是由于它能够制造具有复杂几何形状的零件。

然而，目前，一些限制并不允许钙钛矿的充分民主化。与硅相比，这种矿物降解得更快，这使得它不太耐用。这是现在ORNL科学家面临的挑战。奥彻尼克娃总结道，“现在我们更好地理解了一些基础物理学，我们正在研究如何设计和改进这些材料，以增强它们的光伏效应。我们可以考虑下一个层面。”

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