PARC herontwerpt printers voor de productie van zonnepanelen, batterijen

IDGNSA gedrukte lithium ionenbatterij.

Ze zeggen dat inspiratie kan komen van de meest onwaarschijnlijke plaatsen. Voor een wetenschapper in het Palo Alto Research Center, het laboratorium in eigendom van Xerox in Silicon Valley, beter bekend als PARC, kwam het uit een tube tandpasta. Het resultaat is een nieuwe productiemethode die zonnepanelen efficiënter en beter kan maken. verhoog de energiedichtheid van batterijen.

Het begon toen het lab op zoek was naar manieren waarop het bestaande Xerox-technologie, zoals afdrukken, op andere gebieden kon gebruiken. Tijdens het kijken naar de manier waarop de twee of drie materialen elkaar helpen vormen wanneer ze door een mondstuk voor een tandpasta worden geperst, had een ingenieur een van die "a-ha" -momenten.

Door een spuitmondje in een zilverpasta te persen die is omgeven door een opofferingsmateriaal dat uiteindelijk zou worden afgebrand, ontdekten onderzoekers dat ze een zeer fijne zilveren lijn konden krijgen - en in de elektronica is elk type fijne, geleidende lijn meestal goed.

IDGNSScott Elrod, PARC lab director

Het op te offeren materiaal vormt het zilver als het uit het mondstuk komt, dus de resulterende zilveren lijn is 50 micron breed en 30 micron hoog (een micron is een duizendste millimeter) -helft de breedte en driemaal de hoogte bereikt bij het deponeren van zilver op de zijne, zei Scott Elrod, vice-president en directeur van het hardware systems lab van PARC waar het werk wordt gedaan.

"Dit is dus een zonnecel," zei Elrod, en liet een verslaggever een prototype zien dat gemaakt was met de technologie. De cel is bedekt met smalle rasterlijnen die kracht dragen, maar ook bovenop het fotovoltaïsche materiaal liggen dat licht omzet in elektriciteit. Fijne zilveren lijnen betekenen dat minder van het oppervlak van de zonnecel bedekt is en dat betekent dat meer vermogen kan worden gegenereerd.

IDGNSA prototype lithiumionenknoopcel getoond tijdens een demonstratie in het Palo Alto Research Center.

"Je kunt je honderd voorstellen megawatt-productiefaciliteit, "zei Elrod. "Je laat dit soort printtechnologie vallen in plaats van de conventionele zeefdruk en je hebt een maximum van honderd drie, honderd vierhonderd en vijf megawatt en de kosten voor deze technologie lijken sterk op wat het is voor de conventionele zeefdruk. "

Het systeem is al in pilootproductie met een naamloze zonnecelmaker. PARC is daar nog niet afgelopen. Dezelfde technologie wordt uitgeprobeerd in lithium-ionbatterijen, die het hart vormen van elektrische auto's, elektrisch gereedschap, laptopcomputers en een groot aantal andere draagbare elektronische gadgets.

Dichtere batterijen produceren

Batterijen genereren elektriciteit via een elektron stroom tussen een kathode en een anode. De onderzoekers van PARC hebben hun co-extrusietechnologie gebruikt om kleine kanalen in de kathode te maken waardoor de lithiumionen dieper doordringen.

"Daardoor kun je de elektrode dikker maken en naarmate je het dikker maakt, maak je de energiedichtheid voor de hele batterij hoger, "zei Elrod. "Dus in plaats van honderd kilometer op een accu van een elektrische auto te gaan, kun je misschien wel honderd en twintig mijl gaan." We denken dat de verbetering in de orde van 20 procent is. "

De batterij bevindt zich nog in de onderzoeksfase, maar het bedrijf heeft al een aantal prototype knoopcellen bedacht. PARC hoopt dat de technologie eerst zal worden gebruikt op de markten voor elektrische auto's en elektrische gereedschappen.

IDGNSA-zonnecel wordt afgedrukt met de co-extrusietechnologie van PARC.

IDGNSA-zonnecel kort na te zijn afgedrukt met PARC's co-extrusietechnologie.