得益于澳大利亞莫納什大學(xué)科學(xué)家構(gòu)建的新系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了3D打印的關(guān)鍵部件，因此新一代太陽能電池新設(shè)計的測試現(xiàn)在可以在數(shù)小時而不是數(shù)天的時間內(nèi)完成。

該機(jī)器可以同時并行分析16個基于鈣鈦礦的樣品太陽能電池，從而極大地加快了這一過程。

本發(fā)明意味著可以非常迅速地評估新化合物的性能和商業(yè)潛力，從而大大加快了開發(fā)過程。

“第三代鈣鈦礦電池的性能已提高到25％以上，幾乎與傳統(tǒng)硅基電池的效率水平相同，” ARC勵磁科學(xué)卓越中心的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Adam Surmiak先生說。

“但是這些結(jié)果是在室內(nèi)條件下對毫米大小的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試得出的，因此沒有考慮到現(xiàn)實(shí)世界中的所有因素，例如環(huán)境條件，電池的用途，制造過程，并且隨著時間的推移可能會惡化。

“要做出正確的決定，我們需要知道每種不同的電池設(shè)計在現(xiàn)實(shí)世界中將如何大規(guī)模發(fā)揮作用，并且為此，我們需要一個適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫，以便我們選擇最佳候選人來進(jìn)行下一階段。新系統(tǒng)使我們能夠非常快速地構(gòu)建該模型，并加快從實(shí)驗(yàn)室到制造的過渡?！?/p>

為鈣鈦礦型太陽能電池制定正確的配方被認(rèn)為對從化石燃料向可再生能源的過渡至關(guān)重要。它們的成本比硅電池低約10倍，并且制造成本低得多。

用鈣鈦礦制成的屋頂太陽能電池板將在數(shù)月內(nèi)而不是數(shù)年內(nèi)收回成本，這是當(dāng)前型號的情況。

為了獲得構(gòu)建系統(tǒng)所需的高精度，博士。候選人Surmiak和他的同事求助于莫納什大學(xué)的儀器設(shè)施和澳大利亞國家制造設(shè)施一部分的墨爾本納米制造中心，該中心是高度專業(yè)化的加工和設(shè)備設(shè)施。在那里，研究人員的設(shè)計是使用超細(xì)銑削和16微米精度的3-D打印機(jī)制作的。

除了開發(fā)和設(shè)置這個新的測試設(shè)施外，Surmiak先生還能夠大大加快實(shí)際太陽能電池的制造過程。

Exmiton Science的首席研究員Umi Bach教授是Surmiak工作所在的莫納什大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人，他將該發(fā)明描述為世界領(lǐng)先的。

他說：“實(shí)驗(yàn)性高通量概念對于下一代能源材料的發(fā)現(xiàn)將變得越來越重要，從而推動了向碳中和能源經(jīng)濟(jì)的過渡?！?/p>

“我們的新設(shè)備能夠在一天之內(nèi)測試數(shù)千個太陽能電池，使我們領(lǐng)先于全球幾乎所有其他研發(fā)實(shí)驗(yàn)室。”

這項(xiàng)研究發(fā)表在《太陽能RRL》雜志上。