相机能下一代太阳能电池的缺陷
作者：Iain Strachan 来源：中国数字科技馆
钙钛矿太阳能电池被蓝光照射（左图）；在蓝光照射下的钙钛矿太阳能电池产生红外响应（右图）。 （图片来源：Exciton Science）
研究人员发现，通过一种基本的“光的错觉”可以检测出下一代太阳能电池的缺陷，从而提高它们的工作效率，达到与现行硅基电池同等的效果。
这一发现为改善商用太阳能电池产品的质量控制开辟了一条道路。
在小尺度上，钙钛矿太阳能电池在保证低成本和充足太阳能发电的基础上，其工作效率几乎已经可以和晶体硅太阳能电池相媲美了。
然而，随着尺寸的增加钙钛矿太阳能电池的性能却不尽如人意，这是由于钙钛矿太阳能电池的制造工艺产生的纳米尺寸表面缺陷所导致的。
随着太阳能电池表面产生的微小凸起数量逐渐增多，每平方厘米所产生的太阳能的数量降低。
然而现在澳大利亚的研究者们已经找到了解决问题的方法——只需一台照相机。
在Nano Energy杂志上发表的一篇文章中，文章的第一作者Kevin Rietwyk博士和他来自澳大利亚ARC激子科学卓越中心、莫纳什大学、武汉理工大学以及联邦科学与工业研究组织能源处的同事们，在文章中描述了如何通过将蓝光照射到电池板上并记录反射回来的红外光来检测肉眼看不到的关键缺陷。
这项技术主要运用了太阳能电池的一种特性——光致发光。光致发光过程是指分子或者半导体内部的电子受一束入射光子短暂激发而发生能级的跃迁。当电子回到原来的能级时，光子被发射出去而产生发光现象。
微尺度缺陷改变了红外线产量。通过分析在不同操作条件下从太阳能电池中发出的光的程度如何，来判断太阳能电池的工作情况。
莫纳什大学激子科技研究人员Rietwyk博士说：“利用这项技术，我们可以快速地判断出太阳能电池中一系列的缺陷。”
“随后我们可以鉴别这些缺陷是否足以导致电池工作问题，如果会导致问题的发生，我们会调整电池的制备过程来修复这些缺陷。所以利用光致发光来检测电池的性能是一种非常有效的质量控制方法。”
等效监测方法在硅电池的制备中很常见。通过施加一种创新的光调制，Rietwyk和他的研究团队设计了一种新的方法，以应对下一代电池所带来的挑战，他们开辟了一条通往可扩展并具有潜在商业价值的设备的途径。
同样也是莫纳什大学研究激子科技的前作者Udo Bach教授称该团队已经对一批小型研究电池进行了成功的运行测试。他解释这项技术很容易能规模化和商业化。
他说：“这项研究清楚地说明钙钛矿太阳能电池的性能受到电池本身许多小缺陷的影响。”
“利用光调制来发现电池中的这些缺陷是一种快速而稳妥的解决问题的方法，这种方法在任何生产水平上都能够实现。”
