CdTe薄膜太陽能電池由于高能量效率獲得科學家廣泛的關注，目前共焦顯微熒光光譜經常被用于研究CdTe薄膜高轉換效率載流子機制。然而時間分辨的共焦顯微熒光方法由于其微米級的空間分辨率，不能完全認為CdTe薄膜晶界產生的長壽命缺陷是由于氯摻雜鈍化成深度重組能級造成的。英國Durham大學Mendis教授聯手利物浦大學，別開思路，利用極高空間分辨、能量分辨和時間分辨的陰極熒光方法，表征了電子和空穴在CdTe境界的傳輸和空穴在晶界缺陷的長壽命束縛行為。　　

  圖1 CdTe薄膜在12K溫度下陰極熒光光譜　　　　Mendis教授研究組借助瑞士attolight公司生產的Alalin Chronos 4027系統，CdTe薄膜晶粒中和晶界處激子，缺陷發光行為進行表征。這套分析系統兼具連續陰極熒光譜采集和皮秒時間分辨陰極熒光譜采集功能，最低工作溫度4K，空間分辨率好于10nm。研究的樣品是采用磁控濺射方法制備而得的CdTe薄膜，理論上該材料能實現28%的光電轉換效率，在太陽能電池領域有廣泛的應用。　　

  圖2 12K低溫下脈沖激發CdTe薄膜得到的時間分辨的熒光光譜，a  晶粒G1和晶界GB的時間積分熒光光譜；b 中性受主束縛激子發光eA0 和c 施主受主對躍遷發光的時間壽命　　　　Mendis教授利用Alalin Chronos 4027系統對CdTe薄膜晶粒進行陰極熒光光譜探測，首先采用連續模式得到的是樣品128×128pixel的高光譜數據（圖1a，圖像上每個像素點都有光譜信息）以及對應晶粒和晶界的熒光光譜（圖1b），在圖1a的高光譜數據中分離出受主束縛激子發光波長（A0X，圖1c）；自由電子受主缺陷發光（eA0圖1d）；施主受主對發光（DAP圖1e）。分析得知受主缺陷在樣品晶界處分布較多。切換至脈沖模式進一步研究，得知晶界缺陷態具有較長的熒光壽命（圖2），進一步闡釋了CdTe薄膜中，晶界晶粒間的載流子動力學問題。　　　　編輯點評　　　　時間分辨熒光分析法也叫時間分辨熒光免疫分析是近十年發展起來的非同位素免疫分析技術，是目前最靈敏的微量分析技術。它以具有獨特熒光特性的鑭系元素及其螯合劑作為示蹤物，建立的一種新型的非放射性微量分析技術。由于其高靈敏度，在臨床上得到了廣泛的應用，逐漸代替了放射免疫分析。