Credit: CC0公共领域曼彻斯特大学的科学家们找到了一种方法，通过提高钙钛矿太阳能电池的环境安全性来加速太阳能技术的吸收。钙钛矿太阳能电池引起了人们的兴趣，因为与硅太阳能电池不同，它们可以通过卷对卷工艺大量生产。此外，它们轻便多彩，具有多功能性，可用于非传统环境，如窗户和仿形屋顶。然而，到目前为止，应用程序一直受到潜在环境风险的影响。钙钛矿太阳能电池含有铅，这是一种累积的毒素，如果电池受损，铅离子可能会泄漏。
布莱恩·桑德斯教授和戴维·刘易斯博士从大自然中汲取经验教训，设计了一种消除破损细胞铅释放的方法。他们利用一种被称为羟基磷灰石(人体骨骼的主要成分)的生物激发矿物，创造了一种“故障保险”，可以捕获无机基质中的铅离子。因此，如果细胞受损，毒素会储存在惰性矿物中，而不是释放到环境中。
工程和物理科学研究委员会(EPSRC)资助的项目取得了双重成功，该项目发现，通过添加羟基磷灰石，钙钛矿太阳能电池的效率提高到21%左右。相比之下，没有添加羟基磷灰石的对照细胞的效率约为18%。面板效率的提高意味着可以以更低的成本产生更多的能量。
“到目前为止，钙钛矿太阳能电池中的大量铅成分一直是一个潜在的环境问题。如果太阳能电池被损坏，例如被冰雹损坏，离子可能会泄漏。通过创建一个设备内故障安全系统，我们设计了一种在受损的钙钛矿电池中抑制有毒离子的方法。布赖恩·桑德斯教授说:“通过提高钙钛矿太阳能电池的固有安全性，我们希望我们的研究将为太阳能技术的更广泛应用提供帮助，因为我们努力实现净零二氧化碳排放。
研究团队希望这种电池能够推动钙钛矿太阳能电池技术的大规模应用。曼彻斯特大学材料学院聚合物和胶体化学教授布莱恩·桑德斯教授说:“到目前为止，钙钛矿太阳能电池中的大量铅成分一直是一个潜在的环境问题。如果太阳能电池被损坏，例如被冰雹损坏，离子可能会泄漏。
“通过创建设备内故障安全系统，我们设计了一种在受损钙钛矿电池中抑制有毒离子的方法。通过提高钙钛矿太阳能电池的固有安全性，我们希望我们的研究将在我们努力实现净零CO2排放的过程中，为太阳能技术的更广泛部署提供帮助。”
材料化学部副部长兼读者戴维·刘易斯博士补充道，“我们着手这项研究是因为我们致力于消除环境风险。这一承诺提高了钙钛矿太阳能电池的可持续性和效率。我们希望这些双重结果将提高全球家庭和企业拥有和使用太阳能技术的可行性。”
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