3D打印在可再生能源行业中的应用

来源:3D打印商情    关键词:3D打印,3D打印技术,3D打印运用,    发布时间:2019-10-29

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全球工业的排放量与以越来越快的速度消耗能源的人口正同步增长着,使不可再生的化石燃料成为一种迅速消耗的资源,好在我们正在开始转向可再生能源,以满足日益增长的能源需求,同时使我们的地球免受化石燃料的有害影响。但是,一些用于可再生能源行业的材料在制造过程中的某些环节本身就并不是环保的。我们需要彻底改变可再生能源行业中所使用的工艺。

3D打印,不仅被视为清理可再生能源供应链的一种方式,也是也是降低成本和促进开发过程的一种方式,有助于鼓励可再生能源行业蓬勃发展,使其可以取代化石燃料。在能源工业中,它能够开发新材料,以创造新的清洁能源设备,如3D打印太阳能电池板——现在有一些研究人员正在研究3D打印太阳能电池板,以充分利用太阳的能量(这是一种取之不尽的资源)。

当前,用于制造太阳能电池板的矿物在开采时毒性很大,对开采周边地区的土壤和水的健康构成了威胁。这些电池板的制造成本也非常昂贵,这导致科学家不得不寻找替代方案来生产这些电池板。从理论上讲,3D打印可用来开发新型的太阳能电池板,它可以使用不同的材料来制造功能相同的电池板。


目前的太阳能电池板是通过将多晶硅与硼熔合制成半导体而制成。在顶部加入硅晶片,并将电接触蚀刻到表面。3D打印则以不同的方式制造太阳能电池板——它将半导体油墨打印到面板表面的每一超薄层中,从而形成厚度仅为200微米的电池单元。

这些3D打印电池板需要更多的研究和开发,以使其能够被更大规模地采用。经证实,它们的效率比传统方法高出20%,此外,它们的生产成本不到传统方法的一半。成本的降低对可再生能源的广泛应用产生了积极影响,这也为不容易获得电力的发展中国家使用可再生能源打开了大门,因为发展中国家的政府投资这些新技术的资金较少。

3D打印也已成功应用于制造风力涡轮机,以传统方式制造风力涡轮机也很昂贵,并且需要使用到有毒矿物。然而,风力涡轮机的3D打印尚未以商业规模引入。如一旦引入,该过程将产生消除使用有毒材料的需求,并减少开采这些稀有矿物质对环境造成的伤害。

尽管可再生能源领域的3D打印尚未大规模采用,但进展令人鼓舞。麻省理工的研究人员证实,进一步的研究可能使3D打印的太阳能电池板的价格仅为传统价格的一半。虽然在风力涡轮机领域,我们还不知道成本可以降低多少,但预计结果差不多。

这一领域的3D打印将使人们更加负担得起,从而有助于鼓励全球从化石燃料向可再生能源转变。随着生产成本的降低,较贫困的国家也将能够实施该技术。此外,3D打印也为制造更轻的太阳能电池板提供了机遇,从而可以通过降低运输成本进一步降低价格。

现在已经有多个国家与地区的研究团队将3D打印技术应用于太阳能电池板的制造。3D打印已证明可以通过创建更高效的太阳能电池板来提高可再生能源的效率,在这一领域,3D打印可以迅速成为一种真正的资产。

新能源领域和3D打印这种低成本、高效率的组合正成为最佳搭档,我们将可根据大小、形状的需要定制3D打印太阳能电池板,以使电力抵达世界各地乃至偏远地区。随着进一步的发展,我们还可能看到3D打印对其他种类的可再生能源产生类似的影响。这意味着可以从自然资源中利用更多的能源,通过使可再生能源成为更加可靠的能源,进一步帮助促进可再生能源的广泛采用。