作品名稱(chēng)：新型太陽(yáng)能電池3d打印機(jī)
學(xué)校名稱(chēng)：南昌理工學(xué)院
參賽隊(duì)伍：創(chuàng)新2隊(duì)
參賽學(xué)生：杜華波 賈豫海 盛向陽(yáng)
指導(dǎo)老師：邱震鈺 郭宗帥
傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)需要制備高純度硅棒，切片，制絨等一系列復(fù)雜的工藝，耗能費(fèi)時(shí)，并且切片的同時(shí)會(huì)造成不可避免的硅料損失。因此，目前我們研發(fā)了一項(xiàng)新的3D打印的太陽(yáng)能電池技術(shù)，它的應(yīng)用材料其實(shí)很簡(jiǎn)單，只要把3D打印機(jī)和一些鈣鈦礦材料結(jié)合起來(lái)就能很快制造出3D打印的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池用CH3NH3PbI3（甲基氨基碘化鉛/甲胺鉛碘/ CH3NH3PbI3/鈣鈦礦）和CH3NH3PbBr3（甲胺溴鉛）當(dāng)做吸光層應(yīng)用于染料敏化太陽(yáng)能電池，3d打印機(jī)采用FDM成型技術(shù)，FDM的加熱噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)產(chǎn)品零件的截面輪廓信息，作X-Y平面運(yùn)動(dòng)，熱塑性絲狀材料由供絲機(jī)構(gòu)送至熱熔噴頭，并在噴頭中加熱和熔化成半液態(tài)，然后被擠壓出來(lái)，有選擇性的涂覆在工作臺(tái)上，快速冷卻后形成一層大約0.127mm厚的薄片輪廓。一層截面成型完成后工作臺(tái)下降一定高度，再進(jìn)行下一層的熔覆，好像一層層"畫(huà)出"截面輪廓，如此循環(huán)，最終形成兩毫米厚的軟玻璃，在打好的軟玻璃上放上FTO玻璃，在FTO表面涂上一層二氧化鈦致密層（二氧化鈦加上聚乙二醇做成漿料）和二氧化鈦多孔層以及多空支架層作為支撐結(jié)構(gòu)將CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3做為吸光層填充進(jìn)去，做上空穴傳輸層涂上銀電極，再打上一層兩毫米厚軟玻璃將太陽(yáng)能電池包裹進(jìn)去。FDM噴頭左邊是惰性氣體罐，3d打印機(jī)進(jìn)行工作時(shí)放出惰性氣體，打印完成后進(jìn)行氣體收集將惰性氣體和打印中生的有害氣體一起收集，防止污染空氣
生產(chǎn)鈣鈦礦電池比普通的晶硅薄膜電池耗能更少，效率更高，工序簡(jiǎn)單，采用FDM技術(shù)，并且打印出的電池板只有薄紙板厚度。柔韌性好甚至可以卷起來(lái)，靈活、廉價(jià)且方便運(yùn)輸，并且有機(jī)鈣鈦礦材料的使用極大的提高了太陽(yáng)能鐵電池的制作工藝，減少了對(duì)硅基板和晶片的使用。不需要生產(chǎn)大量的硅基板和晶片，只要在陽(yáng)光充足的地方都可以生產(chǎn)，而且高效且使用時(shí)間長(zhǎng)，只要有陽(yáng)光就可以使用，根據(jù)制作電池板的大小應(yīng)用于不同場(chǎng)景，比如放在登山包正面，連上充電寶給充電寶蓄電，或者安裝在汽車(chē)內(nèi)部小的空氣凈化器表面，平時(shí)充電，用時(shí)放電。并且我們?cè)黾恿塑洸Ａн@一優(yōu)良經(jīng)濟(jì)保護(hù)膜，軟玻璃是一種優(yōu)質(zhì)的塑膠復(fù)合材料，表面光滑、亮麗透明、、具有耐熱100度、耐寒30度、抗老化、透光性好、使用壽命長(zhǎng)。解決了鉛污染問(wèn)題，讓太陽(yáng)能電池耐高溫耐低溫，耐重壓抗老化，同時(shí)，保證了電池的輕便靈活特性
