Forskare vid University of Surrey tror att deras tennbaserade perovskitsolcell kan rensa banan för att solpanelstekniken ska kunna lyfta och hjälpa Storbritannien att nå sitt kolneutrala mål för 2050.

När länder försöker komma tillrätta med klimatförändringarna, solcellstekniken växer snabbt i popularitet som ett miljövänligt energialternativ. De flesta kommersiella solpaneler använder kisel som ljusabsorbent, vilket gör panelerna styva, tung och kostsam.

Perovskites - en relativt ny klass av material - är billiga och har visat sig vara mer effektiva på att absorbera ljus än kisel. Till skillnad från kisel, perovskiter kan tillverkas med lösningsbearbetningsbara "bläck" som möjliggör produktion av effektiva, tunna (halvtransparenta) och flexibla solpaneler med lågkostnadsmaterial, samtidigt som det tillåter celltillverkning genom rull-till-rulle-utskrift. Denna teknik möjliggör ett brett utbud av prisvärda solpanelsalternativ, från paneler på vägg till fönsterrutor. Trots de utmärkta prestanda för perovskites solceller, de innehåller giftigt bly som en ingrediens – vilket har fått miljömedvetna forskare att utforska sätt att minska toxiciteten i tekniken samtidigt som den bibehåller sin höga effektivitet.

I en studie publicerad av Journal of Materials Chemistry , forskare från Surreys Advanced Technology Institute (ATI) beskriver hur de har producerat en solcell som innehåller 50 procent mindre bly med det mer ofarliga tennet. Genom att finjustera sin tennsolcell, forskare kunde skapa en produkt som kan absorbera infrarött ljus på ett liknande sätt som kiselceller. Forskare fann också att genom att stapla blyceller med de som blandas med tenn kan det leda till effektomvandlingsresultat som överträffar de för kraftceller som endast innehåller kisel.

Indrachapa Bandara, huvudförfattare till studien och Ph.D. student vid ATI, sa:"Vi börjar se att många länder behandlar hotet om klimatförändringar med det allvar det förtjänar. Om vi ​​ska få grepp om problemet och sätta vår planets hälsa på rätt spår, vi behöver högpresterande lösningar för förnybar energi.

"Vår studie har visat att tennbaserade perovskitsolceller har en otrolig mängd potential och kan hjälpa länder som Storbritannien att nå sitt mål att bli kolneutrala år 2050."

Direktör för ATI vid University of Surrey och motsvarande författare professor Ravi Silva sa:"Att använda solpaneler kommer i slutändan att tillåta var och en av oss att bidra till att inte bara lösa energikrisen, men att enormt minska de fossila bränslenas inverkan på klimatförändringarna. Tennbaserad perovskite solceller är en kommande teknik som lovar stora förbättringar av miljövänliga och effektiva solpaneler till en låg kostnad. Våra nya rön pekar forskare inom området på att få högre effektivitet samtidigt som de minskar den giftiga effekten av absorbatormaterialen."