Коммерческие камеры создают изображения с поразительной детализацией, но для лабораторных задач обычно требуются специализированные приборы, способные фиксировать инфракрасный диапазон, недоступный человеческому глазу. Исследователи из Штутгартского университета, Исследовательского центра Jülich и компании Solarzentrum Stuttgart доказали обратное: модифицированная коммерческая камера справилась с задачей измерения электролюминесценции солнечных элементов — тем, что раньше делали только в лаборатории.
Для оценки эффективности солнечных элементов традиционно применяют электролюминесцентную квантовую эффективность. Чем выше этот показатель, тем лучше элемент. Измеряют его камерой, но до сих пор для этого нужна была дорогая промышленная модель с тщательной калибровкой.
Используемая камера уже была подготовлена к эксперименту: в ней отсутствовала внутренняя пленка, блокирующая инфракрасное излучение, которая стоит в большинстве коммерческих камер. Такие модифицированные камеры применяют и для художественной инфракрасной съемки, и для фотографирования ночного неба. Перед объективом исследователи установили длиннопроходный фильтр, чтобы отсечь видимый фоновый свет и получить инфракрасное изображение электролюминесценции для анализа по яркости.
Наш подход показывает, что даже относительно недорогая потребительская камера может давать количественные результаты, если ее физические характеристики правильно смоделированы и откалиброваны.
Электролюминесцентное изображение, по его словам, содержит гораздо больше количественной информации, чем просто картина светлых и темных участков. При правильной физической модели и калибровке можно определить абсолютную квантовую эффективность люминесценции и получить сведения о локальном качестве солнечного элемента или модуля.
В дальнейших планах исследователей — расширить возможности камеры, опираясь на коммерчески доступные технологии. Следующий шаг — использовать откалиброванную камеру для определения квантовой эффективности и напряжения холостого хода ранее не изученных солнечных элементов. Та же модель, как ожидается, окажется применима к измерениям фотолюминесценции и, возможно, к измерениям при дневном свете.
Ранее Наука Mail рассказывала, что химики МГУ нашли замену токсичному свинцу в солнечных батареях.