光致退化或 LID 将硅太阳能电池的效率降低了约 2%，这导致在该领域部署的技术 30 至 40 年的使用寿命期间，功率输出显着下降。由硅制成的太阳能电池占全球市场的 96% 以上，制造这些电池最常用的半导体是由掺硼硅制成。但是掺硼硅容易受到 LID 的影响，因此制造商已经开发出稳定太阳能模块的方法。
研究人员表示，如果不了解原子级别的缺陷，就无法预测这些模块的稳定性。
“一些模块完全稳定。其中一些只是半稳定，”博士 Abigail Meyer 说。Mines 的候选人和 NREL 的研究员。她是一篇新论文的主要作者，详细介绍了查明 LID 现象来源的努力。文章“掺硼直拉硅太阳能电池中光诱导效率降低缺陷的原子结构”发表在能源与环境科学杂志上。
她的合著者是 Vincenzo LaSalvia、William Nemeth、Matthew Page、David Young、Paul Stradins，他们都来自 NREL;来自 Mines 的 Sumit Agarwal、Michael Venuti 和 Serena Eley;和 P. 克雷格泰勒，一位退休的矿业教授，他为这项研究提供咨询。
Stradins 是 NREL 硅光伏研究的首席科学家和项目负责人，他说 LID 问题已经研究了几十年，但尚未确定导致退化的确切微观性质。研究人员通过间接实验和理论得出结论，当使用较少的硼或硅中存在的氧较少时，问题就会减少。
NREL 和 Mines 研究人员之间的合作依靠电子顺磁共振 (EPR) 来识别导致 LID 的缺陷。显微镜检查首次揭示了明显的缺陷特征，因为样品太阳能电池因光而变得更加退化。当科学家们应用经验“再生”过程来治愈行业采用的 LID 时，缺陷特征消失了。令他们惊讶的是，研究人员还发现了受光照影响的第二个“宽”EPR 特征，涉及的掺杂原子比 LID 缺陷多得多。他们假设并非所有由光引起的原子变化都会导致 LID。
科学家们指出，用于研究 LID 的技术可以扩展到揭示硅太阳能电池和用于光伏的其他半导体材料(包括碲化镉和钙钛矿)中的其他类型的降解缺陷。
能源部的太阳能技术办公室资助了这项研究。