Jamie Laird arbetar vid University of Melbourne. Kredit:Exciton Science/Gavan Mitchell &Michelle Gough
En gör-det-själv-enhet som startade livet som en hobby och tog fart under COVID-19 kan hjälpa till att låsa upp nästa generation av solenergi, inklusive avancerad teknik för rymduppdrag.
Dr Jamie Laird, en forskare vid ARC Center of Excellence in Exciton Science och University of Melbourne, har uppfunnit en ny maskin för att testa defekterna i perovskitsolceller, den första i sitt slag någonstans i världen.
Perovskite solceller kan matcha kisel för effektivitet, är billigare att tillverka och mer flexibla, men de har inte blivit kommersiellt gångbara ännu, eftersom de fortfarande är för instabila när de utsätts för värme, ljus, fukt och syre.
Det är där Jamies enhet kommer in. En kombination av ett mikroskop och en speciell laser producerar bilder och kartor över defekterna i solceller och berättar för forskare var cellerna tappar kraft eller effektivitet över tid och användning. Den tillhandahåller också data som indikerar varför.
Ett exempel på mikrospektroskopi, den innovativa tekniken startade livet som ett personligt projekt för Jamie, och var ursprungligen avsedd att analysera mineraler.
När han gick med i Exciton Science insåg Jamie att hans gadget skulle vara ett perfekt verktyg för att hjälpa kollegor – och andra ledande solcellsforskare runt om i världen – att bättre förstå de frustrerande problem som har hindrat perovskites från att uppfylla sitt spännande löfte.
"Grunden för tekniken är mikroskopi men sammanslagning med frekvensanalys," sa Jamie.
"Vi använder en laserstråle och fokuserar på en punkt och skannar över enheten för att mäta kvaliteten på solcellen."
"Denna nya metod låter oss göra bildanalys av hela eller kompletta solceller och titta på hur de presterar, hur de förändras med tiden och åldrandet och hur bra en solcell de är."
Förutom partners vid Monash University, skickar ett team från Oxford University redan prover på banbrytande prototyper som ska testas av Jamies hemmagjorda maskin.
Och medlemmar av University of Sydney som arbetar med experimentella solceller för satelliter och andra rymdfarkoster står också på väntelistan för att samarbeta.
"Du kan inte ha en solcell som sönderfaller snabbt när den är tänkt att hålla i 20 år i fält," sa Jamie.
"Detta är en felande länk i repertoaren av tekniker som vi måste kasta på det problemet."
Jamies arbete har publicerats i tidskriften Small Methods . + Utforska vidare
