Defecte mobiele telefoons en zonnecellen behoren binnenkort tot het verleden dankzij een baanbrekende uitvinding die is ontwikkeld aan de Australian National University (ANU).

Ingenieurs hebben een krachtige nieuwe tool ontwikkeld om fabrikanten te helpen defecten of ongewenste functies in alledaagse technologie op te sporen, zoals mobiele telefoons, batterijen en zonnecellen - gemakkelijker en veel eerder in het fabricageproces.

Hoofdauteur Dr. Hieu Nguyen zei dat de uitvinding werkte door het vastleggen van afbeeldingen met een hoge resolutie van halfgeleidermaterialen, waaronder veel mogelijke defecten, binnen enkele seconden.

"We noemen het 'het wonder van snelheid en ruimte'. Het is niet alleen meerdere keren sneller dan de technieken die momenteel worden gebruikt - het is tienduizenden keren sneller, " zei Dr. Nguyen van de ANU Research School of Electrical, Energie en materiaalkunde.

"Dit opent de deur naar een nieuwe generatie ultrahoge resolutie, nauwkeurige karakterisering en defectdetectietools voor zowel onderzoeks- als industriële sectoren."

De ANU-onderzoekers, in samenwerking met wetenschappers van het National Renewable Energy Laboratory in de VS, ontdekte het licht uitgezonden door verschillende halfgeleidermaterialen, inclusief silicium, perovskieten en veel dunne films, had een aantal zeer onderscheidende eigenschappen.

Dr. Nguyen zei dat zodra dit licht op camera is vastgelegd, de optische beelden kunnen worden gebruikt om belangrijke informatie te verzamelen over de werking van het materiaal.

"Nu weten we veel meer over de eigenschap van het licht - en, gewoon van de afbeelding, we kunnen verschillende informatie met ongelooflijke diepte extraheren, " hij zei.

"Het mooie van dit onderzoek is dat we gewone hulpmiddelen hebben gebruikt die in de handel verkrijgbaar zijn, en veranderde ze in iets buitengewoons."

Dr. Nguyen zei dat zijn team hun methode demonstreerde door beelden van de optische bandgap te maken, een van de eerste stukjes informatie die onderzoekers over een materiaal moeten weten.

Deze bandgap bepaalt veel eigenschappen van halfgeleiders, inclusief het vermogen om licht te absorberen en elektriciteit te geleiden.

"We hebben deze uitvinding uitgebreid getest op verschillende ultramoderne perovskiet-zonnecellen die hier bij ANU zijn gemaakt en hebben de resultaten onafhankelijk bevestigd met vele andere lage-snelheids- of lage-resolutietechnieken. Ze kwamen perfect overeen, " hij zei.

"We zijn de uitvinding aan het verfijnen zodat deze gecommercialiseerd kan worden."

Co-auteur Boyi Chen van ANU zei dat hij enthousiast was over de resultaten van het onderzoek van het team.

"Vóór deze uitvinding, het kostte een hele week om een ​​bandgap-afbeelding van hoge kwaliteit op een apparaat te krijgen. Nutsvoorzieningen, met onze uitvinding, het duurt slechts een paar seconden om een ​​afbeelding met dezelfde kwaliteit te krijgen, ' zei meneer Chen.

"Deze uitvinding zal helpen om robuustere mobiele telefoons te produceren, zonnepanelen, sensoren en andere optische apparaten, omdat het defecten al heel vroeg in het fabricageproces kan detecteren."

Het onderzoekspaper is gepubliceerd in Geavanceerde energiematerialen en is online beschikbaar.