Forskere rydder bane for tinbaserede perovskit-solceller

Forskere ved University of Surrey mener, at deres tinbaserede perovskit-solcelle kan rydde banen for solpanelteknologi til at tage fart og hjælpe Storbritannien med at nå sit kulstofneutrale mål i 2050.

Mens lande søger at få styr på klimaændringer, solcelleteknologi vokser hurtigt i popularitet som et miljøvenligt energialternativ. De fleste kommercielle solpaneler bruger silicium som lysabsorberende, hvilket gør panelerne stive, tungt og dyrt.

Perovskites - en relativt ny klasse af materialer - er billige og har vist sig at være mere effektive til at absorbere lys end silicium. I modsætning til silicium, perovskiter kan fremstilles ved hjælp af opløsningsbearbejdelige "blæk", der tillader produktion af effektive, tynde (semi-transparente) og fleksible solpaneler ved hjælp af billige materialer, samtidig med at det tillader cellefremstilling gennem rulle-til-rulle-print. Denne teknologi giver mulighed for en bred vifte af overkommelige solpanelmuligheder, fra vægpaneler til vinduesruder. På trods af de fremragende præstationer af perovskites solceller, de indeholder giftigt bly som en ingrediens - hvilket har fået miljøbevidste videnskabsmænd til at udforske måder at reducere toksiciteten i teknologien og samtidig bevare deres høje effektivitet.

I en undersøgelse offentliggjort af Journal of Materials Chemistry , forskere fra Surrey's Advanced Technology Institute (ATI) beskriver, hvordan de har produceret en solcelle, som indeholder 50 procent mindre bly med det mere ufarlige tin. Ved at finjustere deres tinsolcelle, forskere var i stand til at skabe et produkt, der er i stand til at absorbere infrarødt lys på samme måde som siliciumceller. Forskere fandt også ud af, at ved at stable blyceller med dem, der er blandet med tin, kan det føre til effektkonverteringsresultater, der overgår dem for strømceller, der kun er silicium.

Indrachapa Bandara, hovedforfatter på undersøgelsen og ph.d. studerende på ATI, sagde:"Vi begynder at se, at mange lande behandler truslen om klimaændringer med den seriøsitet, den fortjener. Hvis vi skal have styr på problemet og bringe vores planets sundhed på rette spor, vi har brug for højtydende vedvarende energiløsninger.

"Vores undersøgelse har vist, at tinbaserede perovskit-solceller har et utroligt potentiale og kan hjælpe lande som Storbritannien med at nå sit mål om at blive kulstofneutrale i 2050."

Direktør for ATI ved University of Surrey og den korresponderende forfatter professor Ravi Silva sagde:"Brug af solpaneler vil i sidste ende give hver enkelt af os mulighed for at bidrage til ikke bare at løse energikrisen, men i høj grad at reducere fossile brændstoffers påvirkning af klimaændringer. Tin-baserede perovskite solcelleanlæg er en kommende teknologi, der lover store forbedringer af miljøvenlige og effektive solpaneler til en lav pris. Vores nye resultater peger forskere på området på at opnå højere effektivitet og samtidig reducere den giftige påvirkning af absorbermaterialerne."