I telefoni cellulari e le celle solari difettosi potrebbero presto essere un ricordo del passato grazie a un'invenzione rivoluzionaria sviluppata presso l'Australian National University (ANU).

Gli ingegneri hanno sviluppato un nuovo potente strumento per aiutare i produttori a individuare difetti o funzioni indesiderate nella tecnologia quotidiana, come telefoni cellulari, batterie e celle solari, più facilmente e molto prima nel processo di fabbricazione.

L'autore principale, il dott. Hieu Nguyen, ha affermato che l'invenzione ha funzionato catturando immagini ad alta risoluzione di materiali semiconduttori, compresi molti potenziali difetti, in pochi secondi.

"Lo chiamiamo 'il miracolo della velocità e dello spazio'. Non è solo molte volte più veloce delle tecniche attualmente in uso:è decine di migliaia di volte più veloce, " ha affermato il dott. Nguyen della ANU Research School of Electrical, Ingegneria energetica e dei materiali.

"Questo apre le porte a una nuova generazione di ultra-alta risoluzione, strumenti precisi di caratterizzazione e rilevamento dei difetti sia per il settore della ricerca che per quello industriale."

I ricercatori dell'ANU, in collaborazione con scienziati del National Renewable Energy Laboratory negli Stati Uniti, scoperto la luce emessa da vari materiali semiconduttori, compreso il silicio, perovskiti e molti film sottili, aveva delle qualità molto distinte.

Il dottor Nguyen ha detto che una volta che questa luce è stata catturata dalla telecamera, le immagini ottiche possono essere utilizzate per raccogliere importanti informazioni su come funziona il materiale.

"Ora sappiamo molto di più sulla proprietà della luce e, solo dall'immagine, possiamo estrarre diverse informazioni con una profondità incredibile, " Egli ha detto.

"La parte bella di questa ricerca è che abbiamo utilizzato strumenti ordinari disponibili in commercio, e li ha trasformati in qualcosa di straordinario."

Il dott. Nguyen ha affermato che il suo team ha dimostrato il proprio metodo catturando immagini della banda proibita ottica, una delle prime informazioni che i ricercatori devono conoscere su un materiale.

Questo bandgap determina molte proprietà dei semiconduttori, compresa la capacità di assorbire la luce e condurre l'elettricità.

"Abbiamo testato ampiamente questa invenzione su varie celle solari in perovskite all'avanguardia prodotte qui all'ANU e abbiamo confermato in modo indipendente i risultati con molte altre tecniche a bassa velocità o bassa risoluzione. Si sono abbinate perfettamente, " Egli ha detto.

"Stiamo perfezionando l'invenzione in modo che possa essere commercializzata".

Il coautore Boyi Chen dell'ANU si è detto entusiasta dei risultati della ricerca del team.

"Prima di questa invenzione, ci è voluta un'intera settimana per ottenere un'immagine bandgap di alta qualità su un dispositivo. Ora, con la nostra invenzione, bastano pochi secondi per ottenere un'immagine con la stessa qualità, ", ha detto il signor Chen.

"Questa invenzione aiuterà a produrre telefoni cellulari più robusti, celle solari, sensori e altri dispositivi ottici in quanto può individuare i difetti molto presto nel processo di fabbricazione".

Il documento di ricerca è stato pubblicato in Materiali energetici avanzati ed è disponibile online.