近日，西安电子科技大学机电工程学院/高性能电子装备机电集成制造全国重点实验室的吕锐婵教授团队在国际顶级期刊《infomat》上发表了一篇关于3d打印技术在太阳能电池制造领域前沿应用的综述研究。
随着太阳能电池光伏性能的不断提升，传统制造技术如丝网印刷、气相沉积等在制造精度和工艺可控性方面的限制日益明显，实现大规模、高效、低成本且高质量的太阳能电池生产已成为当前研究的重点课题。增材制造技术凭借其精确的材料沉积控制能力和优异的材料利用率等优势，为太阳能电池的商业化进程提供了新的技术路径。基于此，吕锐婵团队经过深入研究，在国际顶级期刊《InfoMat》（中科院一区TOP，影响因子: 22.7）上发表了关于3D打印技术在太阳能电池制造领域前沿应用的综述研究，题为“增材制造结合有机无机杂化用于太阳能光电转换的最新进展”。其中，西安电子科技大学为第一通讯单位，团队博士研究生巨子悦为第一作者，吕锐婵教授为第一通讯，中国科学院长春应用化学研究所林君研究员为共同通讯作者。
☞☞☞AI 智能聊天, 问答助手, AI 智能搜索, 免费无限量使用 DeepSeek R1 模型☜☜☜
本文系统性地综述了用于太阳能光电转换的四代材料（第一代：晶硅；第二代：GaAs、CdTe等化合物半导体；第三代：新型钙钛矿等薄膜；第四代：有机无机复合光伏）。文章详细介绍了以钙钛矿为代表的第三代新型薄膜太阳能电池的典型器件结构，分析了丝网印刷、旋涂、化学气相沉积、溅射等传统制造工艺在太阳能电池制备中的创新应用及其面临的主要技术挑战。
在此基础上，文章重点探讨了基于材料挤出（如熔融沉积成型、直接墨水书写）、高精度喷射（如电流体动力打印、气溶胶喷射打印）以及激光诱导（如气溶胶喷射打印、选择性激光烧结）等先进增材制造技术在太阳能电池材料沉积控制、工艺可扩展性以及复杂结构设计等方面的独特优势，为新型薄膜太阳能电池的工业化生产提供了重要技术参考。
文末，结合西安电子科技大学在空间太阳能电站（SPSS）领域的研究优势，论文前瞻性地提出了增材制造技术在应对太空极端环境方面的潜在应用方向：一是打印一体化防护结构，二是打印定制化功能材料，三是制造轻量化柔性光伏组件，四是打印高性能新型材料与器件。这些创新思路为未来空间太阳能电站的光电器件制造与机械结构设计提供了新见解。
“光电集成制造与智能检测BIT”中心依托高性能电子装备机电集成制造全国重点实验室建立，在光电材料制备与智能检测算法领域持续取得多项重要研究突破。BIT课题组已在相关领域发表SCI论文60余篇，负责人吕锐婵自2024年至今获批国家自然科学基金、陕西省重点项目、三秦特殊支持计划等多项项目。增材制造作为一种新型制造技术，已在航空航天、工业、医疗多领域展现出强大的应用潜力。本综述研究不仅深入探讨了增材制造技术在提升太阳能电池光电性能及推动工业化生产方面的关键作用，更从理论和方法层面为未来相关领域的研究提供了重要参考。
