Energie je důležitým materiálním základem pro existenci a rozvoj lidské společnosti. S rozvojem společnosti se nevýnosné zdroje, jako je uhlí a ropa, snižují a vývoj čisté energie je bezprostřední. Sluneční energie získala velkou pozornost jako nejhojnější zdroj energie na planetě. V současné době jsou solární články důležitým způsobem, jak lidem využívat sluneční energii, která může přeměnit neomezenou a čistou sluneční energii na elektřinu.
Fotovoltaický průmysl zaznamenal za posledních 10 let tempo růstu o více než 40% a stalo se jedním z nejrychleji rostoucích rozvíjejících se průmyslových odvětví na světě. Podle neúplných statistik se v Číně podílí více než 1 000 jednotek výzkumu, vývoje, výroby a využití technologicky vyspělé technologie sluneční energie. Od roku 2008 se Čína stala největším světovým výrobcem solárních článků a jeho výroba solárních článků je po celém světě po dobu pěti po sobě jdoucích let. Na současném trhu s fotovoltaickými elektrárnami jsou hlavními produkty krystalické křemíkové solární články s podílem na trhu více než 85% a nejvyšší komerční účinnost dosáhla více než 22%. Očekává se, že krystalické křemíkové solární články budou stále dominovat v příštích 10 letech.
S rozvojem fotovoltaického průmyslu se rychle rozvíjí technologie krystalických solárních článků. Technologie krystalických křemíkových solárních článků se soustřeďuje především ve dvou hlavních směrech: Za prvé, založené na stávající struktuře a procesu akumulátoru, zavádění nových výrobních procesů v jednom nebo více procesech (jako je optimalizovaná technologie povrchové pasivace, selektivní emitor) , technologií bodových kontaktů a 3D tiskové elektrodové technologie pro zlepšení účinnosti konverze baterie; za druhé, změňte stávající strukturu baterií, proces nebo materiály (například baterii HIT nebo cenově nasycené solární články) atd.), aby se zlepšila účinnost konverze baterie.
Mezi nimi technologie 3D tiskové elektrody, díky vysoké míře využití kovových materiálů, jednoduchému procesu, vhodnému pro použití v tenkovrstvých bateriích, může ušetřit náklady na výrobu baterie ve větší míře, a tak přitahuje stále větší pozornost průmysl.
Technologie 3D tisku může být navíc aplikována na tenkovrstvé baterie kromě solárních článků krystalického křemíku. Vědci z Oregonské státní univerzity například úspěšně vyrobili tenkovrstvé solární články s indium-gallus selenidem (CIGS) s využitím technologie 3D tisku, čímž ušetřily 90% surovin. Technologický institut Massachusetts (MIT) tiskne na papír tenké vrstvy solárních článků prostřednictvím speciální 3D tiskárny, která v současné době zajišťuje efektivitu baterie od 1,5% do 2%.
Technologie 3D tisku může nejen tisknout čáry mřížky s vysokým rozlišením a dobrou vodivostí, ale také může snížit výrobní náklady. Lze jej kombinovat s vysoce odolnými emitory a aplikovat na různé nové technologie solárních článků. Doma a v zahraničí aktivně zkoumáme a aplikujeme vývoj této technologie. Proto bude aplikace 3D technologie tisku na výrobní proces solárních článků trendem doby. Tato technologie také přinese významné zvýšení kvality a účinnosti solárních článků.
Fotovoltaika již není tržním segmentem, ale stane se rostoucí částí energetického trhu, nebo dokonce dále, sluneční energie bude hlavním zdrojem energie do roku 2050. Dosavadní technologie však dosáhly limitu své účinnosti. Klíčem k odblokování potenciálu výroby solárních elektráren a jejich zpřístupnění lidskému zdroji energie spočívá v rozvoji fotovoltaické technologie. Předpokládá se, že technologie 3D tisku sníží náklady na výrobu solární energie na náklady na konvenční výrobu elektrické energie.