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編者按：澳大利亞莫納什大學(xué)的團(tuán)隊(duì)利用3D打印建造了一個(gè)新系統(tǒng)，大大縮短了太陽(yáng)能電池測(cè)試的時(shí)間。這臺(tái)機(jī)器可以同時(shí)分析16個(gè)基于鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池樣品，一天之內(nèi)測(cè)試數(shù)千個(gè)太陽(yáng)能電池，領(lǐng)先于全球幾乎所有其他研發(fā)實(shí)驗(yàn)室。


日前，澳大利亞莫納什大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用了3D打印的關(guān)鍵組件建造了一個(gè)新系統(tǒng)，大大縮短了太陽(yáng)能電池測(cè)試的時(shí)間。這臺(tái)機(jī)器可以同時(shí)分析16個(gè)基于鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池樣品，大大地加快了分析過(guò)程。

新發(fā)明意味著人們可以非常迅速地評(píng)估新化合物的性能和商業(yè)潛力，顯著加快開(kāi)發(fā)過(guò)程。

澳大利亞研究委員會(huì)(Australian Research Council，ARC)激子科學(xué)卓越中心項(xiàng)目負(fù)責(zé)人亞當(dāng)·思麥克(Adam Surmiak)說(shuō)：“第三代鈣鈦礦電池已經(jīng)將性能提高到25%以上，這幾乎與傳統(tǒng)硅基電池的效率水平相同。但這些結(jié)果都是在室內(nèi)條件下對(duì)毫米大小的樣品進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，因此并沒(méi)有考慮到現(xiàn)實(shí)世界的全部因素，比如環(huán)境條件、電池的使用、制造過(guò)程，以及隨著時(shí)間的推移可能出現(xiàn)的惡化。為了做出正確的決定，我們需要知道每個(gè)不同的單元設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)中是如何大規(guī)模運(yùn)作的，為了做到這一點(diǎn)，我們需要一個(gè)合適的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣我們就可以挑選出最好的候選方案來(lái)進(jìn)行下一階段的工作。這個(gè)新系統(tǒng)讓我們可以非?？焖俚亟ㄔ欤⒓铀?gòu)膶?shí)驗(yàn)室到制造的轉(zhuǎn)變。”

鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池制定正確的配方被認(rèn)為是化石燃料向可再生能源過(guò)渡至關(guān)重要的一步。鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池的成本比硅電池低10倍，制造成本也低得多。由鈣鈦礦制成的屋頂太陽(yáng)能電池板能在幾個(gè)月內(nèi)收回成本，而現(xiàn)有型號(hào)的太陽(yáng)能電池要數(shù)年才能收回成本。

為了達(dá)到建造該系統(tǒng)所需的高水平精度，研究人員利用超精細(xì)銑削技術(shù)和16微米精度的3D打印機(jī)完成了他們的設(shè)計(jì)。除了建造這個(gè)新的測(cè)試設(shè)備，研究人員還能夠顯著加快實(shí)際的太陽(yáng)能電池制造過(guò)程。

思麥克說(shuō)：“實(shí)驗(yàn)性高通量概念對(duì)于下一代能源材料的發(fā)現(xiàn)將變得越來(lái)越重要，從而推動(dòng)了向碳中和能源經(jīng)濟(jì)的過(guò)渡。我們的新設(shè)備能夠在一天之內(nèi)測(cè)試數(shù)千個(gè)太陽(yáng)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(yáng)能RRL》雜志上。


 原標(biāo)題：澳科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過(guò)3D打印技術(shù)極大縮短太陽(yáng)能電池檢測(cè)時(shí)間