澳大利亚新南威尔士大学的研究人员开发出一种基于激光的新技术，可实时观测紫外线对硅太阳能电池的损伤及阳光下的修复过程。这项由郝晓晶博士领导的监测方法，能够追踪电池在紫外暴露期间的化学变化，有望改变太阳能电池板的测试、设计和认证方式。

郝晓晶表示：“这种新方法可直接用于生产线，快速检测太阳能电池抵抗紫外线损伤的能力，对制造质量控制具有实用价值。”硅太阳能电池在光伏市场占主导地位，但易受紫外线诱导降解影响，长时间暴露会导致效率显著下降。

研究显示，在加速测试中，硅太阳能电池相当于暴露于紫外线辐射2000小时后，性能下降可达10%。团队采用紫外拉曼光谱技术，通过激光照射分析材料分子振动，实现了非破坏性微观监测。

通讯作者刘子恒博士解释道：“这项技术类似相机，不仅能测量电力输出，还能直接观察材料本身的实时变化。”研究人员观察到紫外线会改变涉及氢、硅和硼原子的化学键，削弱表面钝化层，降低光电转换能力。

新南威尔士大学副教授刘昂博士指出，当电池再次暴露于可见光时，氢原子向表面迁移，断裂的化学键得以修复，材料恢复原始状态。他表示：“这证实修复不仅是电效应，材料本身在原子层面也在恢复。”

这些发现对太阳能电池测试认证具有重要影响。加速老化测试可能因可逆降解而高估损失，新监测方法通过区分临时与不可逆变化，为改进测试提供了基础。刘昂强调：“这种区分对准确预测寿命至关重要。”

基于拉曼的方法可在几秒内检测紫外线敏感性，且不损坏太阳能电池。它可用于筛选新材料、工艺条件或设计变更，也适用于在线质量控制。郝晓晶总结道：“这项工作让我们更清楚太阳能电池的实际行为，借助更好的监测工具，可设计更可靠的太阳能系统。”该研究已发表于《能源与环境科学》杂志。