Les téléphones portables et les cellules solaires défectueux pourraient bientôt appartenir au passé grâce à une invention révolutionnaire développée à l'Université nationale australienne (ANU).

Les ingénieurs ont développé un nouvel outil puissant pour aider les fabricants à repérer les défauts ou les fonctionnalités indésirables dans la technologie de tous les jours, comme les téléphones portables, batteries et cellules solaires—plus facilement et beaucoup plus tôt dans le processus de fabrication.

L'auteur principal, le Dr Hieu Nguyen, a déclaré que l'invention fonctionnait en capturant des images haute résolution de matériaux semi-conducteurs, y compris de nombreux défauts potentiels, en quelques secondes.

"Nous l'appelons 'le miracle de la vitesse et de l'espace'. Ce n'est pas seulement plusieurs fois plus rapide que les techniques actuellement utilisées, c'est des dizaines de milliers de fois plus rapide, " a déclaré le Dr Nguyen de l'École de recherche en électricité de l'ANU, Génie de l'énergie et des matériaux.

"Cela ouvre la porte à une nouvelle génération d'ultra-haute résolution, des outils de caractérisation et de détection de défauts précis pour les secteurs de la recherche et de l'industrie."

Les chercheurs de l'ANU, en collaboration avec des scientifiques du National Renewable Energy Laboratory aux États-Unis, découvert la lumière émise par divers matériaux semi-conducteurs, y compris le silicium, pérovskites et de nombreux films minces, avait des qualités bien distinctes.

Le Dr Nguyen a déclaré qu'une fois cette lumière capturée par la caméra, les images optiques peuvent être utilisées pour recueillir des informations importantes sur le fonctionnement du matériau.

"Maintenant, nous en savons beaucoup plus sur la propriété de la lumière - et, juste à partir de l'image, nous pouvons extraire différentes informations avec une profondeur incroyable, " il a dit.

"La belle partie de cette recherche est que nous avons utilisé des outils ordinaires qui sont disponibles dans le commerce, et les a convertis en quelque chose d'extraordinaire."

Le Dr Nguyen a déclaré que son équipe a démontré sa méthode en capturant des images de la bande interdite optique, l'une des premières informations que les chercheurs doivent connaître sur un matériau.

Cette bande interdite détermine de nombreuses propriétés des semi-conducteurs, y compris la capacité d'absorber la lumière et de conduire l'électricité.

"Nous avons testé cette invention de manière approfondie sur diverses cellules solaires à pérovskite de pointe fabriquées ici à l'ANU et avons confirmé indépendamment les résultats avec de nombreuses autres techniques à faible vitesse ou à faible résolution. Ils correspondaient parfaitement, " il a dit.

"Nous affinons l'invention afin qu'elle puisse être commercialisée."

Le co-auteur Boyi Chen de l'ANU s'est dit ravi des résultats des recherches de l'équipe.

"Avant cette invention, il a fallu une semaine entière pour obtenir une image de bande interdite de haute qualité sur un appareil. Maintenant, avec notre invention, cela ne prend que quelques secondes pour obtenir une image avec la même qualité, " a déclaré M. Chen.

"Cette invention aidera à produire des téléphones mobiles plus robustes, cellules solaires, capteurs et autres dispositifs optiques car il peut détecter les défauts très tôt dans le processus de fabrication."

Le document de recherche a été publié dans Matériaux énergétiques avancés et est disponible en ligne.