3Dプリント技術と太陽光発電が融合

出典: ハミングバードディスカバリー3Dプリンティング

エネルギーは人類社会の存在と発展にとって重要な物質的基盤です。社会の発展に伴い、石炭や石油などの再生不可能な資源はますます不足しており、クリーンエネルギーの開発が差し迫っています。太陽エネルギーは地球上で最も豊富なエネルギー源として大きな注目を集めています。現在、太陽電池は、無限かつクリーンな太陽エネルギーを電気エネルギーに変換することができ、人々が太陽エネルギーを利用するための重要な手段となっています。

太陽光発電産業は過去10年間で40%以上の成長率を示し、世界で最も急速に成長している新興産業の1つとなっています。不完全な統計によれば、現在、我が国には新興の太陽エネルギー技術産業の研究、開発、生産、応用に従事する企業が 1,000 社以上あります。 2008年以来、わが国は世界最大の太陽電池生産国となり、太陽電池の生産量は5年連続で世界第1位となっています。現在の太陽光発電市場では、結晶シリコン太陽電池が主流であり、市場シェアは 85% を超え、商業最大効率は 22% を超えています。今後 10 年間は結晶シリコン太陽電池が引き続き主流になると予想されます。

太陽光発電産業の発展に伴い、結晶シリコン太陽電池技術は急速に発展しています。結晶シリコン太陽電池技術は、主に2つの方向に集約されています。1つは、既存の電池構造とプロセスに基づいて、1つまたは複数のプロセスに新しい製造プロセス（最適化された表面パッシベーション技術、選択的エミッタ技術、最適化された表面テクスチャリング技術、ポイントコンタクト技術、3Dプリント電極技術など）を導入し、電池の変換効率を向上させることです。もう1つは、既存の電池構造、プロセスフロー、または材料（HIT電池、価電子結合飽和太陽電池など）を変更して、電池の変換効率を向上させることです。

中でも、3Dプリント電極技術は、金属材料の利用率が高く、プロセスが簡単で、薄膜電池に適しており、電池製造コストを大幅に削減できるため、業界でますます注目を集めています。

また、3Dプリンティング技術は結晶シリコン太陽電池だけでなく、薄膜電池にも応用できます。例えば、米国オレゴン州立大学の研究者は、3Dプリント技術を使用して銅インジウムガリウムセレン（CIGS）薄膜太陽電池の製造に成功し、原材料を90％節約しました。マサチューセッツ工科大学 (MIT) は、特殊な 3D プリンターを使用して、薄膜太陽電池を紙に印刷しています。このタイプのセルの現在のセル効率は 1.5% ～ 2% です。

3D 印刷技術は、高解像度と優れた導電性を備えたグリッドラインを印刷できるだけでなく、生産コストを削減できます。高平方抵抗エミッターと完璧に組み合わせることができ、さまざまな新しい太陽電池技術に応用できます。国内外でこの技術の開発が盛んに研究され、普及に応用されています。そのため、太陽電池の製造プロセスに3Dプリント技術を適用することは一般的なトレンドになるでしょう。この技術は、太陽電池の品質と効率の大幅な向上ももたらすでしょう。

太陽光発電はもはや市場セグメントではありませんが、エネルギー市場の成長分野であり、さらに言えば、2050年までに太陽エネルギーが私たちの主なエネルギー源になるでしょう。しかし、現在の技術は効率の限界に達しているため、太陽光発電の可能性を解き放ち、それを人類が利用できる主要なエネルギー源にするための鍵は、太陽光発電技術の進歩にあります。 3Dプリント技術により、太陽光発電のコストを従来の発電と同レベルまで下げられることが期待されています。

出典: ハミングバードディスカバリー3Dプリンティング

3Dプリント技術と太陽光発電が融合

3Dスキャン→3Dプリント、Huawei Honor V10の神レベルのアクセサリー

トップジャーナルレビュー - 南京理工大学の Wei Huiliang 教授: 高性能金属部品の付加製造における粒子構造、相、欠陥の制御!

Facebookの等身大3Dプリントコンテスト、氷と炎の夜の王が優勝

Orbital ATK、極超音速兵器用の部分的に3Dプリントされた弾頭のテストに成功

「覚醒の時代」のこのシーンは、3Dモデリングと3Dプリントを使用して油絵にされました

3Dプリント後処理のルーチン分析

エアバス A380 機が 3D プリントされたスポイラーアクチュエータを初めてテスト

eSUNは米国シカゴで開催されるAMUG 2024でさまざまな3Dプリント材料を紹介します。

コベストロとポリメーカーが共同で、農夫泉の樽をリサイクルして3Dプリント材料を製造

【解説】バイオメディカル分野における3Dプリント技術の応用

推薦する

世界最小の3Dプリンターが高さわずか41mmで、精細なモデルを出力できるとは想像しにくい

3Dプリントされた機能的な人間の脳組織が選ばれ、両アカデミーは2024年の世界トップ10の科学技術進歩ニュースを選出した。

3Dプリントイオンセンサー、Nature Communications、SUSTech+1

FDMワイヤー堆積成形を使用したマグネシウム複合生分解性ポリマー3Dプリント材料研究における新たなブレークスルー

2024年にもう一つの3Dプリントネイチャー論文、再生可能な脂肪酸塩由来の光硬化性樹脂

上海科学技術博覧会の驚くべき3Dプリント作品が子供たちを完全に夢中にさせる

外国人ブロガーが中小企業や高等教育向けに設計されたE2プロフェッショナル3Dプリンターをレビュー

高さ4メートルの10倍速金属3Dプリンターがチタン製航空機部品を製造

広西百色人民病院が「3Dプリント支援脊髄電気刺激覚醒手術」を完了

大型、大容量、低コストのStratasysは、自動車部品メーカーの開発および納品能力の向上を支援します。

KUKAとMAKERBOTの3Dプリンターが製造業の未来を創造する

この効率的で耐風性のある3Dプリントストーブがあれば、いつでもキャンプに行くことができます

アンセムアジアパシフィックのエンジニアはパラメータ調整を通じて南極熊の3Dプリントマスコット画像を設計した。

小児の複雑な先天性心疾患の術前計画におけるパーソナライズされた 3D プリント心臓モデルの応用価値

フォトン・カミンズ、自動車エンジン部品の開発にラジウムメタル3Dプリンターを採用