几十年来全球科学家们共同努力，终于解开了太阳能电池缺陷之谜。曼彻斯特大学的科学家团队成功解决了太阳能电池存在的关键缺陷，这一问题在全球范围内已有40年之久的研究。太阳能电池是利用可再生能源中最常见的一种系统，由于其相对低廉的成本和消费者可获取性而备受青睐。然而，大多数太阳能电池的效率仅达到20% - 相当于每千瓦等效日光，大约可以产生200瓦的电能。现在，一支国际研究团队已解决了限制和降低太阳能电池效率的关键基本问题。这个问题已经被知晓并研究了40多年，已有超过270篇研究论文探讨了这个问题，但一直没有解决方案。新的研究展示了有关硅太阳能电池效率受限的先前未知材料缺陷的首次观察。负责该项研究的托尼·皮克教授在《应用物理学杂志》上发表的研究中表示：“由于太阳能电池效率下降对环境和经济的影响，这个问题在过去的四十年里一直备受科学和工程领域的关注。然而，即便业界最顶尖的人才都在努力解决这个问题，但直到现在，这个问题依然固执不解。”研究人员使用多学科实验和理论方法确定了导致光致降解的机制。结合一种专门的电学和光学技术“深能级瞬态光谱学”（DLTS），团队发现了一个在用于制造太阳能电池的硅内最初处于休眠状态的材料缺陷的存在。他们发现，光照下，硅太阳能电池内的电荷会发生转化，这是其产生能量的过程的一部分。团队发现，这种转化涉及一个高效的“陷阱”，阻止了光生电荷携带者（电子）的流动。研究人员指出，这种影响是可逆的，当材料在黑暗中受热时，电荷寿命又会增加，这是一种常用方法用于清除“陷阱”。气候危机的讨论最近有所加剧，向可再生能源的转变被视为一项关键政策转变。虽然英国最近创下了两周未使用燃煤发电的记录，但同一月份大气中二氧化碳的浓度达到了人类历史最高水平。对于曼彻斯特大学而言，能源是他们的一个研究重点，代表了一系列的开创性发现、跨学科合作和跨部门伙伴关系，共同解决全球面临的一些重大问题。有关该研究的更多信息请查阅《应用物理学杂志》上刊登的论文“确定硅光伏电池中硼氧光致降解机制的识别”。
