光调制技术改善钙碳矿太阳能电池性能

2020-04-09 15:30

在小范围内，钙钛矿太阳能电池已经几乎和硅电池一样高效。然而，随着规模的扩大，钙钛矿电池的性能就会下降，因为电池的制造方式造成了纳米级的表面缺陷。随着小凹凸缺陷数量增加，每平方厘米产生的太阳能量就会下降。

在《纳米能源》杂志上发表的一篇论文中，第一作者凯文·特维克（Kevin Rietwyk）博士描述了一种通过向电池照射蓝光，并记录反射回来的红外光的方法来检测肉眼看不到的关键电池缺陷。与其合作的还有澳大利亚ARC激子科学卓越中心，莫纳什大学，武汉理工大学和澳大利亚联邦科学与工业研究组织能源。

这项技术利用了太阳能电池的“光致发光”的特性。光致发光（Photoluminescence，简称PL）是冷发光的一种，指物质吸收光子（或电磁波）后重新辐射出光子（或电磁波）的过程。

微尺度的缺陷会改变红外线的产生量。分析在不同运行条件下，由太阳能电池发出的光的范围是如何变化的，能让我们判断出电池的运行状态。

“利用这项技术，我们可以快速识别出一系列的缺陷，然后，我们就可以确定缺陷是否已经足够多而造成电池问题，如果已经足够造成问题，就调整生产流程来解决问题。这是一种非常有效的质量控制方法。”特维克博士说。

等效检测方法在硅电池制造中很常见。研究人员采用了一种创新的光调制技术，设计了一种新的方法来应对下一代电池带来的挑战。

研究人员表示：“这项研究清楚地表明，钙钛矿太阳能电池设备的性能受到电池本身的小缺陷数量的影响。使用光调制技术来找出这些缺陷是解决问题的一种快速而可靠的方法。”

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