Ilmuwan di China melaporkan terobosan yang bisa mengangkat efisiensi sel surya tandem melampaui 33%. Temuan ini menargetkan masalah tersembunyi yang selama ini menghambat jenis panel surya generasi baru yang sangat menjanjikan.
Dalam studi yang terbit pada 21 Mei di jurnal Matter dan dilaporkan EurekAlert, tim dari Chinese Academy of Sciences’ Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering bekerja bersama Soochow University, Taizhou University, dan S.C Exact Equipment Co. untuk mengurangi kebocoran listrik pada sel surya tandem perovskite-silikon. Sel tandem ini menggabungkan lapisan perovskite dan silikon, sehingga mampu mengubah energi matahari dengan efisiensi tinggi.
Masalah di permukaan silikon
Hambatan utamanya datang dari bentuk permukaan silikon industri yang tidak rata. Permukaan itu memiliki tekstur kecil seperti piramida, sehingga sulit melapisi perovskite secara halus dan merata.
Ketidaksempurnaan lapisan itu dapat memunculkan jalur kebocoran kecil yang menurunkan performa. Di titik inilah strategi baru tersebut mencoba bekerja, bukan dengan mengganti seluruh proses produksi, tetapi dengan menutup titik rawan secara lebih tepat.
Strategi “peak-selective passivation”
Tim peneliti menggunakan metode yang mereka sebut peak-selective passivation. Teknik ini memakai polystyrene nanospheres untuk menempatkan lapisan isolasi aluminium oksida yang tipis hanya di puncak-puncak tekstur piramida.
Pendekatan ini dirancang agar kebocoran listrik berkurang tanpa mengganggu struktur utama sel. Para peneliti juga menyebut metode ini sederhana dan kompatibel dengan manufaktur industri yang sudah ada.
Hasilnya cukup menonjol di laboratorium. Perangkat yang diuji mencapai efisiensi konversi daya 33,33% dan disertifikasi sebesar 32,89% pada area aktif sekitar satu sentimeter persegi.
Angka itu penting karena sel surya yang lebih efisien bisa menghasilkan listrik lebih banyak dari jumlah sinar matahari yang sama. Dampaknya dapat berupa sistem yang lebih kecil, biaya pemasangan yang lebih rendah, dan output yang lebih besar dari ruang atap atau area perkotaan yang terbatas.
Mengapa ini relevan di luar laboratorium
Bagi rumah tangga dan bisnis, peningkatan efisiensi seperti ini dapat membantu menekan tagihan listrik tanpa membutuhkan ruang tambahan. Panel yang lebih efektif juga lebih cocok untuk lokasi dengan atap sempit atau lahan yang terbatas.
Stabilitas juga menjadi syarat penting sebelum teknologi ini dipakai lebih luas. Menurut EurekAlert, perangkat tersebut masih mempertahankan sekitar 90% dari efisiensi awalnya setelah 1.000 jam operasi tanpa henti.
Performa itu memberi sinyal bahwa sel tandem tidak hanya makin efisien, tetapi juga makin dekat ke penggunaan praktis. Jika manufakturnya bisa dilakukan di jalur produksi yang ada, rollout listrik bersih berpotensi berlangsung lebih cepat.
Dari sisi energi, teknologi seperti ini dapat memperluas adopsi tenaga surya dengan biaya yang lebih masuk akal. Produksi listrik bersih yang lebih terjangkau juga bisa membantu mengurangi polusi dari sumber energi kotor, yang berdampak pada kesehatan publik dan kualitas udara.
Sel tandem perovskite-silikon sendiri masih dipandang sebagai salah satu teknologi surya paling menarik yang sedang dikembangkan. Rekor efisiensi dunia saat ini berada di 35,0%, sehingga capaian 33,33% dari pendekatan baru ini menempatkannya semakin dekat ke puncak performa yang sudah dicapai di bidang ini.
-
-
-
-
