Defekta mobiltelefoner och solceller kan snart vara ett minne blott tack vare en banbrytande uppfinning utvecklad vid Australian National University (ANU).

Ingenjörer har utvecklat ett kraftfullt nytt verktyg för att hjälpa tillverkare att upptäcka defekter eller oönskade funktioner i vardagsteknik – som mobiltelefoner, batterier och solceller — lättare och mycket tidigare i tillverkningsprocessen.

Huvudförfattaren Dr Hieu Nguyen sa att uppfinningen fungerade genom att fånga högupplösta bilder av halvledarmaterial, inklusive många potentiella defekter, inom sekunder.

"Vi kallar det 'miraklet av hastighet och rymd'. Det är inte bara flera gånger snabbare än tekniker som används för närvarande - det är tiotusentals gånger snabbare, " sa Dr. Nguyen från ANU Research School of Electrical, Energi- och materialteknik.

"Detta öppnar dörren till en ny generation av ultrahög upplösning, exakta verktyg för karakterisering och defektdetektering för både forsknings- och industrisektorer."

ANU-forskarna, i samarbete med forskare från National Renewable Energy Laboratory i USA, upptäckte ljuset som sänds ut från olika halvledarmaterial, inklusive kisel, perovskites och många tunna filmer, hade några mycket distinkta egenskaper.

Dr. Nguyen sa när ljuset fångas på kameran, de optiska bilderna kan användas för att samla in viktig information om hur materialet fungerar.

"Nu vet vi mycket mer om ljusets egenskap - och, bara från bilden, vi kan extrahera olika information med otroligt djup, " han sa.

"Den vackra delen av denna forskning är att vi använde vanliga verktyg som är kommersiellt tillgängliga, och förvandlade dem till något extraordinärt."

Dr. Nguyen sa att hans team demonstrerade sin metod genom att ta bilder av det optiska bandgapet, en av de första uppgifterna som forskare behöver veta om ett material.

Detta bandgap bestämmer många egenskaper hos halvledare, inklusive förmågan att absorbera ljus och leda elektricitet.

"Vi testade denna uppfinning utförligt på olika toppmoderna perovskite-solceller tillverkade här på ANU och bekräftade oberoende resultaten med många andra låghastighets- eller lågupplösningstekniker. De matchade perfekt, " han sa.

"Vi förfinar uppfinningen så att den kan kommersialiseras."

Medförfattaren Boyi Chen från ANU sa att han var förtjust över resultaten av lagets forskning.

"Innan denna uppfinning, det tog en hel vecka att få en högkvalitativ bandgap-bild på en enhet. Nu, med vår uppfinning, det tar bara några sekunder att få en bild med samma kvalitet, " sa Mr Chen.

"Denna uppfinning kommer att bidra till att producera mer robusta mobiltelefoner, solceller, sensorer och andra optiska enheter eftersom de kan upptäcka defekter mycket tidigt i tillverkningsprocessen."

Forskningsrapporten har publicerats i Avancerade energimaterial och är tillgänglig online.