A PARC redesenha impressoras para produzir painéis solares, baterias

IDGNSA imprimiu a bateria de íons de lítio.

Eles dizem que a inspiração pode vir dos lugares mais improváveis. Para um cientista no Palo Alto Research Center, o laboratório da Xerox no Vale do Silício mais conhecido como PARC, veio de um tubo de pasta de dente. O resultado é um novo método de fabricação que pode ajudar a tornar os painéis solares mais eficientes e eficientes. Aumente a densidade de energia das baterias.

Tudo começou quando o laboratório estava procurando maneiras de usar a tecnologia existente da Xerox, como a impressão, em outras áreas. Enquanto observamos a maneira como os dois ou três materiais ajudam a moldar um ao outro quando são espremidos através de um bocal de tubo de pasta de dente, um engenheiro teve um daqueles momentos "a-ha". Pressionando através de um bico impresso uma pasta de prata cercada por um material de sacrifício que eventualmente seria queimado, os pesquisadores descobriram que eram capazes de obter uma linha prateada muito fina - e, em eletrônica, qualquer tipo de linha condutora fina geralmente é boa.

IDGNSScott Elrod, diretor do laboratório PARC

O material sacrificial molda a prata quando sai do bocal de modo que a linha prateada resultante tenha 50 mícrons de largura e 30 mícrons de altura (um mícron é um milésimo de milímetro) - metade da largura e três vezes a altura alcançada ao depositar prata ele próprio, disse Scott Elrod, vice-presidente e diretor do laboratório de sistemas de hardware do PARC onde o trabalho está sendo feito. "Então, esta é uma célula solar", disse Elrod, mostrando a um repórter um protótipo feito com a tecnologia. A célula é coberta por linhas de grade estreitas que carregam energia, mas também ficam em cima do material fotovoltaico que converte luz em eletricidade. Linhas finas de prata significam que menos da superfície da célula solar é coberta e isso significa que mais energia pode ser gerada.

IDGNSA protótipo de célula de íon de lítio protótipo mostrado durante uma demonstração no Palo Alto Research Center.

"Você pode imaginar uma centena instalação de produção de megawatts ", disse Elrod. "Você usa esse tipo de tecnologia de impressão no lugar da serigrafia convencional e tem até cento e trezentos e quatrocentos e cinco megawatts e o custo dessa tecnologia é muito semelhante ao que é para a serigrafia convencional. "

O sistema já está em produção piloto com um fabricante de células solares sem nome. O PARC não terminou lá. A mesma tecnologia está sendo testada em baterias de lítio-íon, que estão no centro de carros elétricos, ferramentas elétricas, laptops e uma miríade de outros dispositivos eletrônicos portáteis.

Produzindo baterias mais densas

Baterias geram eletricidade por meio de um elétron fluxo entre um cátodo e ânodo. Os pesquisadores do PARC têm usado sua tecnologia de coextrusão para fazer pequenos canais no cátodo que permitem que os íons de lítio penetrem mais profundamente.

"Ao fazer isso, você pode tornar o eletrodo mais espesso e, à medida que o torna mais espesso, basicamente densidade de energia para toda a bateria maior ", disse Elrod. "Então, em vez de percorrer centenas de quilômetros em uma bateria de veículo elétrico, talvez você possa percorrer cento e vinte milhas. Pensamos que a melhora é da ordem de 20%."

A bateria ainda está em fase de pesquisa, mas a empresa já criou algumas células-chave de protótipos. A PARC espera que a tecnologia seja empregada primeiro nos mercados de carros elétricos e ferramentas elétricas.

Célula solar IDGNSA sendo impressa com a tecnologia de coextrusão PARC.

Célula solar IDGNSA logo após ser impressa com a tecnologia de coextrusão PARC.