Fra det ekstra rum til det ydre rum:Et gør-det-selv-projekt, der kunne transformere solenergi

En gør-det-selv-enhed, der startede livet som en hobby og tog fart under COVID-19, kunne hjælpe med at låse op for den næste generation af solenergi, herunder avanceret teknologi til rummissioner.

Dr. Jamie Laird, en forskningsstipendiat ved ARC Center of Excellence i Exciton Science og University of Melbourne, har opfundet en ny maskine til at teste fejlene i perovskit-solceller, den første af sin art overalt i verden.

Perovskite solceller kan matche silicium for effektivitet, er billigere at fremstille og mere fleksible, men de er ikke blevet kommercielt levedygtige endnu, fordi de stadig er for ustabile, når de udsættes for varme, lys, fugt og ilt.

Det er her, Jamies enhed kommer ind i billedet. En kombination af et mikroskop og en speciel laser producerer billeder og kort over defekterne i solceller og fortæller videnskabsmænd, hvor cellerne mister kraft eller effektivitet over tid og brug. Det giver også data til at angive hvorfor.

Et eksempel på mikrospektroskopi, den innovative teknik startede livet som et personligt projekt for Jamie og var oprindeligt beregnet til at analysere mineraler.

Da han sluttede sig til Exciton Science, indså Jamie, at hans gadget ville være et perfekt værktøj til at hjælpe kolleger – og andre førende solcelleforskere rundt om i verden – til bedre at forstå de frustrerende problemer, der har afholdt perovskites fra at opfylde deres spændende løfte.

"Grundlaget for teknikken er mikroskopi, men at fusionere det med frekvensanalyse," sagde Jamie.

"Vi bruger en laserstråle, og vi fokuserer på et sted og scanner på tværs af enheden for at måle kvaliteten af ​​solcellen."

"Denne nye metode giver os mulighed for at lave billedanalyse af hele eller komplette solceller og se på, hvordan de fungerer, hvordan de ændrer sig med tiden og aldring, og hvor god en solcelle de er."

Ud over partnere på Monash University sender et team fra Oxford University allerede prøver af banebrydende prototyper, der skal testes af Jamies hjemmelavede maskine.

Og medlemmer af University of Sydney, der arbejder på eksperimentelle solceller til satellitter og andre rumfartøjer, er også på venteliste til at samarbejde.

"Du kan ikke have en solcelle, der nedbrydes hurtigt, når den er beregnet til at holde 20 år i marken," sagde Jamie.

"Dette er et manglende led i repertoiret af teknikker, vi skal kaste på det problem."

Jamies arbejde er blevet publiceret i tidsskriftet Small Methods . + Udforsk yderligere

Omarrangering af lagene i solcellemoduler kan hjælpe med at forbedre effektiviteten