Onderzoekers van de Universiteit van Surrey geloven dat hun op tin gebaseerde perovskiet-zonnecel de startbaan kan vrijmaken voor zonnepaneeltechnologie om op te stijgen en het VK te helpen zijn CO2-neutrale doelstelling voor 2050 te bereiken.

Terwijl landen proberen grip te krijgen op klimaatverandering, zonneceltechnologie groeit snel in populariteit als milieuvriendelijk energiealternatief. De meeste commerciële zonnepanelen gebruiken silicium als lichtabsorbeerder, waardoor de panelen stevig zijn, zwaar en kostbaar.

Perovskieten - een relatief nieuwe klasse materialen - zijn goedkoop en hebben bewezen efficiënter te zijn in het absorberen van licht dan silicium. In tegenstelling tot silicium, perovskieten kunnen worden vervaardigd met behulp van verwerkbare "inkten" die de productie van efficiënte, dunne (semi-transparante) en flexibele zonnepanelen met goedkope materialen, terwijl het ook celfabricage mogelijk maakt door middel van rol-naar-rol printen. Deze technologie zorgt voor een breed scala aan betaalbare zonnepaneelopties, van opbouwpanelen tot ruiten. Ondanks de uitstekende prestaties van perovskietenzonnecellen, ze bevatten giftig lood als ingrediënt - wat milieubewuste wetenschappers ertoe heeft gebracht manieren te onderzoeken om de toxiciteit in de technologie te verminderen met behoud van hun hoge efficiëntie.

In een studie gepubliceerd door de Tijdschrift voor materiaalchemie , onderzoekers van Surrey's Advanced Technology Institute (ATI) vertellen hoe ze een zonnecel hebben geproduceerd die 50 procent minder lood bevat met het onschadelijkere tin. Door hun tinnen zonnecel te finetunen, onderzoekers konden een product maken dat infrarood licht kan absorberen op een vergelijkbare manier als siliciumcellen. Onderzoekers ontdekten ook dat door het stapelen van alleen-loodcellen met degenen die met tin zijn gemengd, kan leiden tot vermogensconversieresultaten die beter presteren dan die van alleen-silicium-energiecellen.

Indrachapa Bandara, hoofdauteur van de studie en Ph.D. student aan ATI, zei:"We beginnen te zien dat veel landen de dreiging van klimaatverandering behandelen met de ernst die het verdient. Als we het probleem willen aanpakken en de gezondheid van onze planeet op het juiste spoor willen zetten, we hebben hoogwaardige oplossingen voor hernieuwbare energie nodig.

"Onze studie heeft aangetoond dat op tin gebaseerde perovskiet-zonnecellen een ongelooflijke hoeveelheid potentieel hebben en landen zoals het Verenigd Koninkrijk kunnen helpen hun doel te bereiken om tegen 2050 CO2-neutraal te worden."

Directeur van de ATI aan de Universiteit van Surrey en corresponderend auteur professor Ravi Silva zei:"Het gebruik van zonnepanelen zal uiteindelijk ieder van ons in staat stellen bij te dragen aan niet alleen het oplossen van de energiecrisis, maar maar de impact van fossiele brandstoffen op de klimaatverandering enorm verminderen. Op tin gebaseerde perovskiet fotovoltaïsche technologie is een opkomende technologie die grote verbeteringen belooft aan milieuvriendelijke en efficiënte zonnepanelen tegen lage kosten. Onze nieuwe bevindingen wijzen onderzoekers in het veld op het verkrijgen van hogere efficiëntie terwijl de toxische impact van de absorberende materialen wordt verminderd."