3D打印技术在光伏领域应用前景分析

一、晶硅太阳能电池技术进展情况

能源是人类社会存在和发展的重要物质基础。随着社会的发展，煤炭、石油等不可再生资源的日益减少，开发清洁能源迫在眉睫。太阳能作为地球上最丰富的能源而备受关注。目前，太阳能电池是人们利用太阳能的一种重要方式，可将资源无限、清洁干净的太阳能转换为电能。

光伏产业在过去 10年中呈现 40%以上的增长幅度，成为世界上发展最快的新兴产业之一，2013年全球装机总量已达 38.4GW。据不完全统计，现在我国从事太阳能新兴技术产业研

究、开发、生产和应用的单位已经超过1 000家。自 2008年，我国就已成为全球第一大太阳能电池生产国，太阳能电池的产量连续 5年位列世界第一。

在当前的光伏市场中，主流产品是晶硅太阳能电池，其市场份额超过了 85%，商业化最高效率已经达到22%以上。预计在未来 10年内，晶硅太阳能电池仍将占据主导地位。

随着光伏产业的发展，晶硅太阳能电池技术呈快速发展趋势， 图 1为最近几年的晶硅太阳能电池技术路线发展图。由图可知，晶硅太阳能电池技术主要集中在 2大方向 ：一是在现有电池结构和工艺的基础上，在一个或多个工序中引入新的生产工艺（如优化的表面钝化技术、选择性发射极技术、优化的表面织构化技术、点接触技术及 3D打印电极技术等）来提高电池转换效率 ；二是改变现有的电池结构、工艺流程或材料（如HIT电池或价键饱和型太阳电池等）来提高电池转换效率。

其中，3D打印电极技术，由于金属材料利用率高，工艺过程简单、适合用于薄片电池，能更大程度节约电池生产成本，因而越来越受到业内关注。

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