Para ilmuwan di Tiongkok berhasil mengembangkan teknologi revolusioner untuk meningkatkan efisiensi panel surya tandem perovskit/silikon hingga mencapai 31%. Inovasi ini dapat mempercepat transformasi sektor energi terbarukan dengan membuka kemungkinan baru dalam pemanfaatan tenaga surya.
Tim peneliti yang dipimpin Prof. YE Jichun dari Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering di Chinese Academy of Sciences menciptakan molekul diammonium klorida berbentuk sangkar. Molekul ini mengurangi kehilangan energi antar lapisan sel surya sehingga meningkatkan efisiensi konversi daya.
Perbandingan Bahan Surya: Silikon dan Perovskit
Silikon kristalin masih mendominasi 95% pasar fotovoltaik dunia, karena stabilitas dan daya tahan materialnya. Namun, silikon bersifat berat dan kaku sehingga kurang fleksibel untuk aplikasi tertentu.
Sedangkan perovskit memiliki struktur kristal khusus yang lebih ringan dan fleksibel, memungkinkan panel ultra-tipis yang dapat dipasang lebih luas. Meski demikian, masalah stabilitas menjadi kendala utama material ini.
Menggabungkan keduanya dalam panel tandem memungkinkan pemanfaatan keunggulan masing-masing bahan. Perovskit dengan pita energi lebar dapat meningkatkan efisiensi panel bila dikombinasikan dengan silikon. Namun, masih ada tantangan signifikan berupa hilangnya energi pada antarmuka kedua lapisan.
Keunggulan Teknologi Ferroelectric Interface
Molekul baru hasil riset menunjukkan efek ferroelectric yang menonjol, sangat berperan dalam peningkatan efisiensi konversi energi sel surya tandem tersebut. Efek ini membantu meningkatkan kemampuan panel dalam mengumpulkan dan mengubah energi cahaya menjadi listrik.
Penelitian menyatakan bahwa pemanfaatan fisika antarmuka ferroelectric membuka peluang baru untuk menghasilkan panel perovskit tandem yang efisien dan stabil secara komersial. Hasil uji coba menunjukkan efisiensi maksimum 22,6% untuk sel surya perovskit saja, dan efisiensi hingga 31,1% untuk sel tandem perovskit/silikon.
Dampak terhadap Energi Terbarukan dan Konsumen
Menurut data PBB, 60% listrik global masih berasal dari bahan bakar fosil yang mencemari. Namun kapasitas energi terbarukan diprediksi akan meningkat dua kali lipat sampai tahun 2030, dengan solar photovoltaic menyumbang 80% dari peningkatan tersebut.
Teknologi baru ini dapat mendukung tren penurunan biaya dan percepatan instalasi panel surya yang sudah terjadi. Konsumen rumah tangga mungkin segera memiliki lebih banyak pilihan sistem yang lebih efisien dan mudah dipasang, termasuk di jendela bangunan.
Selain itu, platform seperti TCD Solar Explorer menawarkan layanan yang memudahkan pemilik rumah mencari pemasang lokal terpercaya sekaligus menghemat biaya hingga $10.000. Ada juga opsi langganan solar tanpa uang muka bagi yang ingin mencoba tanpa pembelian langsung.
Ringkasan Inovasi dan Potensi Masa Depan
- Molekul diammonium klorida sangkar mengurangi kehilangan energi antar lapisan panel.
- Efek ferroelectric membantu meningkatkan efisiensi konversi daya hingga 31,1%.
- Kombinasi perovskit dan silikon memadukan fleksibilitas serta stabilitas.
- Panel surya tandem yang lebih efisien dapat diaplikasikan lebih luas, termasuk di bangunan.
Teknologi ini menunjukkan arah baru untuk memaksimalkan kinerja panel surya sambil memperluas penggunaan energi hijau. Dengan pengembangan lebih lanjut, panel surya di masa depan bisa lebih kecil, lebih efisien, dan siap memfasilitasi transisi energi global menuju keberlanjutan.
