17.5 小结与展望
在不断追求产生越来越大而多的电力中,光伏是一个贡献小却潜力巨大的领域。扩张部署大面积的太阳能电池组件仍然过于昂贵,主要方向是降低费用,包括切割工序并结合更快的生产技术。喷墨打印是特别令人感兴趣的,因为它可以被用于直接沉积构建单独的太阳能电池和全模块所需的薄膜和线条。虽然这种技术尚未发现在太阳能电池的制造中广泛使用,但在用于硅基太阳能电池在特定的金属化方面它具有巨大的潜力。不仅可以沉积金属线而无需额外的图案化步骤,而且喷墨打印的非接触性质还意味着硅基晶片将不会在沉积过程中破裂。
即使喷墨图案化触点接近商业化,但全面的薄膜沉积仍在实施的早期阶段。有机装置已经成功地打印出来,但它们一般都相当小。覆盖面广后将需要多喷嘴头及相应的可以识别哑火和解决问题喷嘴的控制软件。这种打印机也正在发展之中,但是它们尚未被证实正在生产。
尽管还需要设备的进一步进步,集成喷墨打印机到光伏制造的最显著障碍是新的墨水和装置结构的长远发展。喷墨打印规定的黏度和颗粒尺寸的限制通常导致低活性种加载,因此,可能需要足够的层数以构建足够量的材料。使用纳米粒子为基础的墨水是解决这个问题的方法之一。墨水的高固体负载在升高温度的过程中是稳定的,其中它们的较大黏度可以降低到可打印范围也是可能的。除了更容易的可打印墨水,新型的太阳能电池结构具有更小的图案区域而不是大面积薄膜,这样可以加快喷墨打印的集成。喷墨打印用于沉积图案是十分理想的,并且它也可以快速成型,因为它的数字化性质允许使用快速和更加容易的编辑模式。
尽管存在需要更多必要的发展这一事实,但喷墨打印具有很大的潜力,其有助于迅速和高容量太阳能电池生产。这种贡献应该把光伏组件的价格降下来,这反过来会使太阳能产生的电力更经济实惠。由于这种变化发生,越来越多的人将能够把技术用于自己的家庭和企业,从而最终利用可再生能源来源——地球的太阳。