2 Inovasi Sel Surya Ini Bisa Optimalkan Cahaya Terbuang

  • Panel surya adalah sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan dan hemat biaya.
  • Panel surya konvensional memiliki efisiensi rendah dan banyak cahaya terbuang.
  • Teknologi heterojunction dan tandem solar cells adalah inovasi sel surya yang dapat meningkatkan efisiensi dengan mengoptimalkan cahaya terbuang.

Panel surya merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan dan hemat biaya. Namun, panel surya konvensional masih memiliki keterbatasan dalam hal efisiensi, yaitu kemampuan untuk mengubah cahaya matahari menjadi listrik. Efisiensi panel surya konvensional rata-rata hanya sekitar 15-20%, yang berarti sebagian besar cahaya terbuang sia-sia. Oleh karena itu, diperlukan inovasi sel surya yang dapat meningkatkan efisiensi dengan mengoptimalkan cahaya terbuang. Artikel ini akan membahas mengenai teknologi heterojunction dan tandem solar cells, yang merupakan jenis panel surya yang dapat meningkatkan efisiensi hingga 30% atau lebih.

Apa itu Heterojunction?

Heterojunction adalah teknologi panel surya yang menggunakan lapisan semikonduktor yang berbeda, yaitu silikon kristal tunggal (c-Si) dan silikon amorf hidrogen (a-Si:H). Lapisan a-Si:H berfungsi sebagai anti-reflektif dan pasivasi permukaan, yang dapat mengurangi refleksi dan rekombinasi elektron pada permukaan c-Si. Dengan demikian, heterojunction dapat meningkatkan efisiensi panel surya dengan menangkap lebih banyak cahaya dan menghasilkan lebih banyak arus listrik. Selain itu, heterojunction juga memiliki ketahanan panas yang baik, sehingga dapat bekerja dengan optimal di berbagai kondisi cuaca. Beberapa contoh panel surya heterojunction yang telah diproduksi adalah Panasonic HIT, LG NeON 2, dan Trina Solar Vertex.

Struktur Sel Surya Heterojunction. Source: www.tycorun.com

Teknologi heterojunction merupakan inovasi panel surya yang menggabungkan dua jenis silikon yang berbeda, yaitu silikon kristal tunggal (c-Si) dan silikon amorf hidrogen (a-Si:H). Silikon kristal tunggal adalah jenis silikon yang paling umum digunakan untuk membuat panel surya karena memiliki efisiensi yang tinggi dan stabilitas yang baik. Namun, silikon kristal tunggal juga memiliki kelemahan, yaitu mudah kehilangan elektron akibat refleksi dan rekombinasi pada permukaannya. Refleksi adalah pantulan cahaya yang tidak masuk ke dalam sel surya, sedangkan rekombinasi adalah penyatuan kembali elektron dan lubang yang terpisah akibat cahaya. Kedua hal ini dapat mengurangi jumlah cahaya yang dapat diubah menjadi listrik oleh panel surya.

Untuk mengatasi kelemahan ini, teknologi heterojunction menambahkan lapisan tipis silikon amorf hidrogen (a-Si:H) di atas dan di bawah silikon kristal tunggal. Silikon amorf hidrogen adalah jenis silikon yang tidak memiliki struktur kristal yang teratur, tetapi memiliki atom hidrogen yang terikat dengan atom silikon. Atom hidrogen ini berfungsi sebagai anti-reflektif dan pasivasi permukaan yang dapat mengurangi refleksi dan rekombinasi elektron pada permukaan silikon kristal tunggal. Dengan demikian, teknologi heterojunction dapat meningkatkan efisiensi panel surya dengan mengoptimalkan cahaya terbuang yang tidak dapat dimanfaatkan oleh silikon kristal tunggal.

Panel Surya HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) Panasonic pada Fasad Bangunan. Source: news.panasonic.com

Baca Juga


Apa itu Tandem Solar Cells?

Tandem solar cells adalah teknologi panel surya yang menggunakan dua atau lebih sel surya yang disusun secara seri sehingga dapat menyerap spektrum cahaya yang lebih luas. Sel surya yang digunakan dapat berupa sel surya konvensional, seperti silikon, atau sel surya baru, seperti perovskite. Dengan demikian, tandem solar cells dapat meningkatkan efisiensi panel surya dengan mengoptimalkan cahaya terbuang yang tidak dapat diserap oleh sel surya tunggal. Beberapa contoh panel surya tandem solar cells yang telah dikembangkan adalah Oxford PV, Fraunhofer ISE, dan NREL.

Struktur Perovskite Tandem Solar Cell. Source: sciencedirect.com

Teknologi tandem solar cells merupakan inovasi sel surya yang menggabungkan dua atau lebih sel surya yang berbeda sehingga dapat menyerap spektrum cahaya yang lebih luas. Spektrum cahaya adalah rentang gelombang cahaya yang memiliki energi yang berbeda-beda. Sel surya konvensional, seperti silikon, hanya dapat menyerap cahaya dengan energi tertentu, yaitu sekitar 1,1 elektronvolt (eV). Cahaya dengan energi lebih rendah dari 1,1 eV tidak dapat diserap oleh silikon, sedangkan cahaya dengan energi lebih tinggi dari 1,1 eV akan menyebabkan kelebihan energi yang terbuang sebagai panas. Kedua hal ini dapat mengurangi efisiensi panel surya.

Untuk mengatasi masalah ini, teknologi tandem solar cells menambahkan sel surya baru, seperti perovskite, di atas sel surya silikon. Perovskite adalah bahan baru yang dapat menyerap cahaya dengan energi lebih tinggi dari silikon, yaitu sekitar 1,6 eV. Dengan demikian, teknologi tandem solar cells dapat meningkatkan efisiensi panel surya dengan mengoptimalkan cahaya terbuang yang tidak dapat diserap oleh silikon. Selain itu, teknologi tandem solar cells juga dapat menyesuaikan energi yang diserap oleh perovskite dengan mengubah komposisi bahan-bahannya. Hal ini dapat meningkatkan kinerja panel surya di berbagai kondisi cuaca.

Panel Surya Jenis Perovskit yang Dikembangkan Oxford PV. Source: commercialsolarguy.com

Kelebihan dan Tantangan Teknologi Heterojunction dan Tandem Solar Cells

Kedua teknologi ini memiliki kelebihan dalam hal efisiensi, ketahanan, dan fleksibilitas, yang dapat menjawab tantangan energi terbarukan di masa depan. Teknologi heterojunction dapat mencapai efisiensi hingga 22%, sementara teknologi tandem solar cells dapat mencapai efisiensi hingga 30% atau lebih. Kedua teknologi ini juga dapat beradaptasi dengan berbagai kondisi cuaca, seperti panas, dingin, atau mendung. Selain itu, kedua teknologi ini juga dapat dikombinasikan dengan bahan-bahan lain, seperti kaca, plastik, atau logam, untuk membuat panel surya yang lebih tipis, ringan, dan fleksibel.

Namun, kedua teknologi ini juga memiliki tantangan dalam hal biaya, skalabilitas, dan stabilitas, yang memerlukan penelitian dan pengembangan lebih lanjut. Teknologi heterojunction masih memiliki biaya produksi yang tinggi, karena membutuhkan peralatan dan proses yang canggih. Teknologi tandem solar cells juga masih memiliki biaya produksi yang tinggi, karena membutuhkan bahan-bahan yang langka dan mahal, seperti perovskite. Kedua teknologi ini juga masih memiliki masalah skalabilitas, karena membutuhkan ruang yang luas untuk memasang panel surya yang cukup banyak. Kedua teknologi ini juga masih memiliki masalah stabilitas karena rentan terhadap degradasi, korosi, atau delaminasi yang dapat mengurangi kinerja panel surya.

Kesimpulan

Teknologi heterojunction dan tandem solar cells merupakan inovasi sel surya yang mengoptimalkan cahaya terbuang untuk meningkatkan efisiensi. Kedua teknologi ini memiliki kelebihan dalam hal efisiensi, ketahanan, dan fleksibilitas, yang dapat menjawab tantangan energi terbarukan di masa depan. Namun, kedua teknologi ini juga memiliki tantangan dalam hal biaya, skalabilitas, dan stabilitas yang memerlukan penelitian dan pengembangan lebih lanjut.

#ZonaEBT #SebarTerbarukan #EBTHeroes

Editor: Ken Hitana Prakarsi

Referensi:

[1] The 5 Most Exciting New Solar Panel Technologies in 2022

[2] The Conversation. (2024). Solar panels News, Research and Analysis

[3] Lab Manager. (2019). How Project Management Helps You Keep Up With Laboratory Project

[4] Oxford PV. (2024). Oxford PV – The Perovskite Company

[5] Perovskite tandem solar cells with improved efficiency and stability

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

86 Comment

  1. Magnificent beat I would like to apprentice while you amend your site how can i subscribe for a blog web site The account helped me a acceptable deal I had been a little bit acquainted of this your broadcast offered bright clear idea

  2. This page is fabulous. The brilliant information reveals the publisher’s interest. I’m awestruck and envision further such mind blowing presents.

  3. Its good as your other articles : D, thankyou for putting up. “The real hero is always a hero by mistake he dreams of being an honest coward like everybody else.” by Umberto Eco.

  4. It is really a nice and useful piece of information. I am happy that you simply shared this useful information with us. Please keep us informed like this. Thanks for sharing.

  5. Hello there, just became alert to your blog through Google, and
    found that it’s really informative. I’m going to watch out for brussels.
    I’ll be grateful if you continue this in future.

    A lot of people will be benefited from your writing. Cheers!
    Escape room

  6. Wow, fantastic blog structure! How lengthy have you ever been running a blog for?
    you make blogging look easy. The full glance of your site is
    great, as neatly as the content material!

  7. It?¦s really a great and helpful piece of information. I am satisfied that you simply shared this useful info with us. Please stay us informed like this. Thank you for sharing.

  8. Hi, I think your site might be having browser compatibility issues. When I look at your website in Safari, it looks fine but when opening in Internet Explorer, it has some overlapping. I just wanted to give you a quick heads up! Other then that, fantastic blog!

  9. When I initially commented I clicked the -Notify me when new comments are added- checkbox and now each time a remark is added I get four emails with the same comment. Is there any way you’ll be able to remove me from that service? Thanks!

  10. whoah this blog is excellent i like reading your articles. Stay up the great work! You realize, lots of persons are searching around for this info, you could aid them greatly.

  11. Hi , I do believe this is an excellent blog. I stumbled upon it on Yahoo , i will come back once again. Money and freedom is the best way to change, may you be rich and help other people.

  12. It’s really a nice and helpful piece of info. I am glad that you shared this useful information with us. Please keep us informed like this. Thanks for sharing.

  13. hi!,I like your writing so so much! proportion we keep up a correspondence extra approximately your post on AOL? I need a specialist on this space to unravel my problem. Maybe that’s you! Having a look ahead to see you.

  14. Merely wanna comment on few general things, The website style and design is perfect, the subject material is very wonderful : D.

  15. Unquestionably believe that which you said. Your favorite reason seemed to be on the web the easiest thing to take note of. I say to you, I definitely get annoyed while other people consider concerns that they plainly don’t realize about. You controlled to hit the nail upon the highest as well as defined out the whole thing without having side-effects , other people could take a signal. Will likely be back to get more. Thank you

  16. It¦s in point of fact a nice and helpful piece of info. I am glad that you just shared this useful info with us. Please stay us informed like this. Thank you for sharing.

  17. I just like the helpful information you supply in your articles. I’ll bookmark your weblog and test again right here frequently. I’m fairly sure I will learn a lot of new stuff proper here! Good luck for the next!

  18. naturally like your web site however you need to take a look at the spelling on quite a few of your posts. A number of them are rife with spelling problems and I find it very troublesome to tell the truth then again I’ll surely come again again.

  19. Hi, Neat post. There’s a problem with your site in internet explorer, would check this… IE still is the market leader and a large portion of people will miss your fantastic writing due to this problem.

  20. Can I simply say what a relief to find someone that really understands what they’re discussing on the internet. You certainly understand how to bring an issue to light and make it important. More people must read this and understand this side of the story. I was surprised you are not more popular because you surely possess the gift.

  21. I’m not sure exactly why but this blog is loading extremely slow for me. Is anyone else having this problem or is it a problem on my end? I’ll check back later and see if the problem still exists.

  22. Oh my goodness! Incredible article dude! Thank you so much, However I am encountering problems with your RSS. I don’t understand the reason why I cannot join it. Is there anyone else having similar RSS problems? Anyone who knows the solution will you kindly respond? Thanx.

  23. I need to to thank you for this fantastic read!! I definitely enjoyed every bit of it. I have you saved as a favorite to look at new stuff you post…

  24. I’m still learning from you, as I’m improving myself. I definitely liked reading everything that is posted on your site.Keep the tips coming. I liked it!

  25. I’ve been browsing on-line more than three hours as of late, but I never discovered any fascinating article like yours. It is lovely worth enough for me. Personally, if all website owners and bloggers made just right content as you probably did, the net shall be much more useful than ever before.

  26. I and also my pals were found to be going through the great thoughts found on your site and the sudden developed a terrible feeling I had not thanked the web site owner for them. All the women happened to be as a result excited to learn them and have truly been having fun with those things. Many thanks for indeed being simply considerate and for selecting such terrific resources millions of individuals are really needing to understand about. My sincere regret for not expressing gratitude to earlier.

  27. Good ?V I should definitely pronounce, impressed with your site. I had no trouble navigating through all tabs as well as related information ended up being truly simple to do to access. I recently found what I hoped for before you know it in the least. Quite unusual. Is likely to appreciate it for those who add forums or anything, website theme . a tones way for your customer to communicate. Nice task..

  28. Hi! I know this is kinda off topic however I’d figured I’d ask. Would you be interested in exchanging links or maybe guest writing a blog article or vice-versa? My site goes over a lot of the same topics as yours and I believe we could greatly benefit from each other. If you happen to be interested feel free to shoot me an e-mail. I look forward to hearing from you! Terrific blog by the way!

  29. I¦ve learn some just right stuff here. Definitely worth bookmarking for revisiting. I wonder how much effort you put to make the sort of fantastic informative website.

  30. Hello there, I found your blog via Google while looking for a related topic, your web site came up, it looks great. I’ve bookmarked it in my google bookmarks.

  31. Thanks for your marvelous posting! I actually enjoyed reading it, you will be a great author.I will always bookmark your blog and definitely will come back sometime soon. I want to encourage you to ultimately continue your great posts, have a nice evening!

  32. Great post. I was checking constantly this blog and I am impressed! Very helpful information particularly the last part 🙂 I care for such info a lot. I was seeking this certain information for a very long time. Thank you and good luck.

  33. Hiya! I just would like to give an enormous thumbs up for the nice information you will have here on this post. I will likely be coming back to your blog for extra soon.