PARC rediseña impresoras para producir paneles solares, baterías

IDGNSA imprimió la batería de iones de litio.

Dicen que la inspiración puede provenir de los lugares más improbables. Para un científico del Palo Alto Research Center, el laboratorio propiedad de Xerox en Silicon Valley más conocido como PARC, provenía de un tubo de pasta dental.

El resultado es un nuevo método de fabricación que puede ayudar a que los paneles solares sean más eficientes y aumente la densidad de energía de las baterías.

Comenzó cuando el laboratorio estaba buscando maneras de usar la tecnología existente de Xerox, como la impresión, en otras áreas. Mientras observa la forma en que los dos o tres materiales se moldean entre sí cuando se aprietan a través de una boquilla de tubo de pasta de dientes, un ingeniero tuvo uno de esos momentos "a-ha".

Al apretar una boquilla de impresión rodeada de una pasta plateada un material sacrificial que eventualmente se quemaría, los investigadores descubrieron que podían obtener una línea plateada muy fina, y en electrónica, cualquier tipo de línea fina y conductora suele ser buena.

IDGNSScott Elrod, director de laboratorio de PARC

El material sacrificial da forma a la plata al salir de la boquilla, por lo que la línea plateada resultante tiene 50 micras de ancho y 30 micras de alto (una micra es una milésima de milímetro), la mitad de ancho y tres veces la altura cuando se deposita plata en el propio, dijo Scott Elrod, vicepresidente y director del laboratorio de sistemas de hardware de PARC donde se realiza el trabajo.

"Así que esta es una célula solar", dijo Elrod, mostrando a un periodista un prototipo hecho con la tecnología. La celda está cubierta con líneas de cuadrícula estrechas que llevan energía pero también se encuentran sobre el material fotovoltaico que convierte la luz en electricidad. Las líneas de plata más finas significan que se cubre menos superficie de la célula solar y eso significa que se puede generar más potencia.

IDGNSA prototipo de botón de iones de litio mostrado durante una demostración en el Centro de Investigación de Palo Alto.

"Puedes imaginar cientos instalación de producción de megavatios ", dijo Elrod. "Se aplica este tipo de tecnología de impresión en lugar de la serigrafía convencional y se tienen hasta ciento trescientos, cuatrocientos, ciento cinco megavatios y el costo de esta tecnología es muy similar al de la impresión de pantalla convencional. "

El sistema ya está en producción piloto con un fabricante de células solares sin nombre. PARC no ha terminado allí. La misma tecnología se está probando en baterías de iones de litio, que se encuentran en el corazón de los automóviles eléctricos, herramientas eléctricas, computadoras portátiles y una miríada de otros dispositivos electrónicos portátiles.

Producción de baterías más densas

Las baterías generan electricidad a través de un electrón fluye entre un cátodo y un ánodo. Los investigadores de PARC han estado usando su tecnología de coextrusión para hacer pequeños canales en el cátodo que permiten que los iones de litio penetren más profundamente.

"Al hacer eso, puedes hacer que el electrodo sea más grueso y, a medida que lo haces más grueso, básicamente haces el la densidad de energía para toda la batería es más alta ", dijo Elrod. "Entonces, en lugar de recorrer cien millas en una batería de vehículo eléctrico, puede recorrer ciento veinte millas. Creemos que la mejora es del orden del 20 por ciento".

La batería todavía está en fase de investigación, pero la compañía ya ha creado algunas células prototipo de botón. PARC espera que la tecnología se emplee primero en los mercados de automóviles eléctricos y herramientas eléctricas.

La célula solar IDGNSA se imprime con la tecnología de coextrusión de PARC.

La célula solar IDGNSA poco después de ser impresa con la tecnología de coextrusión de PARC.