光調(diào)制技術(shù)改善鈣碳礦太陽能電池性能

在小范圍內(nèi)，鈣鈦礦太陽能電池已經(jīng)幾乎和硅電池一樣高效。然而，隨著規(guī)模的擴(kuò)大，鈣鈦礦電池的性能就會下降，因為電池的制造方式造成了納米級的表面缺陷。隨著小凹凸缺陷數(shù)量增加，每平方厘米產(chǎn)生的太陽能量就會下降。

在《納米能源》雜志上發(fā)表的一篇論文中，第一作者凱文·特維克（Kevin Rietwyk）博士描述了一種通過向電池照射藍(lán)光，并記錄反射回來的紅外光的方法來檢測肉眼看不到的關(guān)鍵電池缺陷。與其合作的還有澳大利亞ARC激子科學(xué)卓越中心，莫納什大學(xué)，武漢理工大學(xué)和澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織能源。

這項技術(shù)利用了太陽能電池的“光致發(fā)光”的特性。光致發(fā)光（Photoluminescence，簡稱PL）是冷發(fā)光的一種，指物質(zhì)吸收光子（或電磁波）后重新輻射出光子（或電磁波）的過程。

微尺度的缺陷會改變紅外線的產(chǎn)生量。分析在不同運(yùn)行條件下，由太陽能電池發(fā)出的光的范圍是如何變化的，能讓我們判斷出電池的運(yùn)行狀態(tài)。

“利用這項技術(shù)，我們可以快速識別出一系列的缺陷，然后，我們就可以確定缺陷是否已經(jīng)足夠多而造成電池問題，如果已經(jīng)足夠造成問題，就調(diào)整生產(chǎn)流程來解決問題。這是一種非常有效的質(zhì)量控制方法?！?/span>特維克博士說。

等效檢測方法在硅電池制造中很常見。研究人員采用了一種創(chuàng)新的光調(diào)制技術(shù)，設(shè)計了一種新的方法來應(yīng)對下一代電池帶來的挑戰(zhàn)。

研究人員表示“這項研究清楚地表明，鈣鈦礦太陽能電池設(shè)備的性能受到電池本身的小缺陷數(shù)量的影響。使用光調(diào)制技術(shù)來找出這些缺陷是解決問題的一種快速而可靠的方法。”