3D-printer maakt zonnecellen en batterijen efficiënter

Op vergelijkbare manier kan de kop van een printer een (zilverkleurige) pasta naar buiten spuiten die is omringd met wegwerpmateriaal. Nadat het overtollige hulpmateriaal is verwijderd, blijft een uiterst dun - 50 bij 30 micron - zilverdraadje over dat elektriciteit kan geleiden. Xerox noemt deze techniek 'co-extrusion' (CoEx), dat wil zeggen: het gelijktijdig uitstoten van verschillende materialen.

Prototypes van zonnepanelen klaar, proefproductie begonnen

Op basis van deze vinding heeft PARC prototypes van zonnepanelen gemaakt die zijn bedekt met een patroon van deze draadjes. Doordat de lijntjes dunner zijn, nemen ze minder licht weg van de zonnecellen waardoor het paneel als geheel zonne-energie efficiënter kan omzetten in elektriciteit.

De ontwikkeling is al zo ver gevorderd dat een niet nader genoemde fabrikant van zonnepanelen begonnen is aan de proefproductie.

Zelfde vinding ook te gebruiken voor batterijen

PARC ziet mogelijkheden om dezelfde vinding toe te passen voor het produceren van lithium-ionbatterijen. Die worden onder meer toegepast in laptops, allerlei draagbare apparaten,elektrische gereedschappen, elektrische auto's en de Boeing 787 Dreamliner van Boeing.

Batterijen wekken elektriciteit op door een elektronenstroom tussen 2 elektroden (anode en kathode) te laten lopen. Bij PARC hebben onderzoekers kathodes 'geprint' waarin nauwe 'kanaaltjes' zijn uitgespaard, waardoor de lithium-ionen dieper kunnen doordringen. Dat maakt het weer mogelijk dikkere elektroden te gebruiken waardoor de batterij meer energie kan bevatten. Het eindresultaat is een laptop die langer werkt op een batterijlading of een elektrische auto met een grotere actieradius.

Batterij gaat ongeveer 20 procent langer mee

De winst ligt in de orde van grootte van 20 procent, aldus Xerox. De technologie staat nog in de kinderschoenen, maar bij PARC zijn al prototypes van CoEx-knoopcellen gemaakt. Op termijn moet de vinding leiden tot zogeheten Printed Integrated Batteries.

Op de website van PARC staat een PDF met een beknopte uitleg over co-extrusion.