“Potensi Luar Biasa” – Fajar Baru Sel Surya Berbiaya Rendah dan Efisiensi Tinggi
Para peneliti di Universitas Soochow telah menyoroti potensi kemajuan signifikan dalam efisiensi sel surya, dengan fokus pada sel surya perovskit efisiensi tinggi. Tinjauan mereka menguraikan keadaan penelitian saat ini dan arah masa depan, menekankan keunggulan sel surya perovskit, seperti efisiensi tinggi, biaya rendah, dan fleksibilitas.
Panel surya komersial saat ini memiliki kemampuan untuk mengubah sekitar 15% hingga 20% sinar matahari yang ditangkap menjadi tenaga listrik. Namun, para ahli di Universitas Soochow berpendapat masih ada ruang untuk perbaikan. Mereka menyoroti bahwa sel surya generasi mendatang telah mencapai efisiensi sebesar 26,1%, yang menunjukkan potensi tingkat efisiensi yang lebih tinggi. Meskipun demikian, mereka menekankan perlunya penelitian yang lebih bertarget untuk tidak hanya menormalkan tingkat efisiensi tetapi juga melampauinya.
Mereka baru-baru ini menerbitkan ulasan mereka mengenai penelitian terkini mengenai sel surya perovskit efisiensi tinggi dan rekomendasi mereka untuk pekerjaan di masa depan dalam bidang teknologi. Bahan dan Perangkat EnergiS.
“Sel surya perovskit halida logam adalah jenis baru sel surya berkinerja tinggi,” kata penulis pertama Fengren Cao, peneliti di Fakultas Sains dan Teknologi Fisika Universitas Soochow. “Mereka menunjukkan sifat fotolistrik yang sangat baik dan memiliki potensi efisiensi tinggi serta biaya rendah, menjadikannya kandidat yang menjanjikan untuk aplikasi energi surya di masa depan.”
Keuntungan Sel Surya Perovskit
Perovskit halida logam dalam sel surya ini adalah bahan organik seperti kalsium titanium oksida yang beroperasi sebagai semikonduktor penyerap cahaya untuk menangkap sinar matahari yang tidak disengaja dan mengubahnya menjadi energi.
“Sel surya perovskit menawarkan efisiensi tinggi, melebihi 26% dalam kondisi laboratorium; biaya rendah, menggunakan bahan yang relatif murah dan proses pembuatan yang sederhana; fleksibilitas, karena dapat dibuat pada substrat yang fleksibel – seperti plastik atau lembaran logam – memungkinkan pengembangan perangkat fotovoltaik yang ringan dan fleksibel; dan mereka dapat ditingkatkan ke ukuran yang lebih besar,” kata Cao. “Mereka memiliki potensi luar biasa sebagai generasi berikutnya dari teknologi fotovoltaik.”
Para peneliti di Universitas Soochow meninjau perkembangan terkini dalam membuat sel surya perovskit lebih efisien dan menawarkan arahan untuk memandu penelitian di masa depan. Saat ini mereka dapat mencapai efisiensi lebih dari 25% namun penelitian mengatakan mereka dapat mencapai lebih banyak jika keterbatasan yang ada ditangani dengan tepat. Kredit: Fengren Cao, Universitas Soochow
Namun, Cao mencatat, hanya sedikit tim peneliti yang telah mengembangkan sel surya perovskit yang mampu menghasilkan efisiensi 25% atau lebih.
“Selama beberapa tahun terakhir, banyak strategi telah diadopsi untuk meningkatkan efisiensi sel surya perovskit,” kata Cao. “Tetapi mencapai efisiensi lebih dari 25% bukanlah hal yang umum. Oleh karena itu, dalam makalah ini, kami merangkum perkembangan terkini dalam sel surya perovskit berefisiensi tinggi dan menyoroti strategi efektifnya dalam regulasi kristal, pasivasi antarmuka, dan desain struktural lapisan komponen.”
Strategi untuk Meningkatkan Efisiensi
Strategi ini dapat secara efektif mengatasi penyebab utama rendahnya efisiensi, yaitu cacat yang disebabkan oleh proses persiapan dan struktur pita yang tidak sesuai, menurut Cao. Struktur pita mengacu pada tingkat energi elektron dalam material: Terlalu rendah maka sel tidak dapat mengubah sinar matahari menjadi energi dengan baik atau efisien, terlalu tinggi maka sel akan menghadapi masalah yang sama.
Cao juga mencatat bahwa jenis sel surya lain dapat digabungkan untuk membangun “sel surya tandem” yang dapat bekerja sama untuk menembus batas efisiensi satu jenis sel surya. Selain itu, kata Cao, metode fabrikasi untuk komponen yang lebih besar perlu dioptimalkan untuk mencapai efisiensi yang sama dengan metode fabrikasi pada area kecil yang kurang dari sepersepuluh sentimeter persegi.
“Kami percaya bahwa sel surya perovskit adalah salah satu kelas sel surya yang paling menjanjikan, dan upaya ini akan memastikan sel surya tersebut dapat dikomersialkan dan diindustrialisasi di masa depan,” kata Cao, menjelaskan bahwa penelitian tambahan juga akan mengatasi tantangan seperti toleransi terhadap cacat dan permasalahan yang berkaitan dengan stabilitas. “Masa depan sel surya perovskit sangat menarik, dan potensi kemajuan lebih lanjut sangat besar.”
Referensi: “Sel surya perovskit dengan efisiensi tinggi melebihi 25%: Tinjauan” oleh Fengren Cao, Liukang Bian dan Liang Li, 4 Februari 2024, Bahan dan Perangkat Energi.
DOI: 10.26599/EMD.2024.9370018
Kontributor lainnya termasuk Liukang Bian dan Liang Li, keduanya bekerja di Fakultas Sains dan Teknologi Fisika, Pusat Bahan & Fisika Konversi Energi, Laboratorium Utama Film Tipis Jiangsu, Universitas Soochow. Cao juga berafiliasi dengan Laboratorium Utama Teknologi Karbon Negatif Tingkat Lanjut Universitas Soochow.
Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok dan Pengembangan Program Akademik Prioritas Institusi Pendidikan Tinggi Jiangsu mendukung upaya ini.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
