Sel surya bijih silikon kalsium titanium akan sepenuhnya mengubah efisiensi pembangkit listrik
Sel surya bijih silikon kalsium titanium akan sepenuhnya mengubah efisiensi pembangkit listrikDan
Sel surya tradisional berbahan dasar senyawa semikonduktor silikon memiliki efisiensi maksimum teoritis sebesar 29% dalam mengubah sinar matahari menjadi energi listrik. Namun, dengan menggabungkan lapisan perovskit kedua ke lapisan dasar silikon, sel surya dapat melampaui ambang batas efisiensi ini dalam waktu dekat.
Perovskit adalah sejenis senyawa dengan struktur kristal yang sama dengan mineral kalsium titanium Oksida. Bahan yang sangat fleksibel ini dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk mesin ultrasonik, chip penyimpanan, dan sel surya untuk pembangkit listrik. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa perovskit mungkin a"senjata rahasia"untuk mempromosikan efisiensi pembangkit listrik industri sel surya ke tingkat yang baru.
Teknologi sel surya saat ini dengan cepat mendekati tingkat efisiensi tertinggi, namun masih belum memenuhi tingkat kebutuhan energi surya sebagai faktor mitigasi penting dalam mengatasi pemanasan global. Para ilmuwan telah menyatakan bahwa efisiensi harus melebihi 30%, dan tingkat pemasangan panel surya baru harus sepuluh kali lebih tinggi dari tingkat adopsi saat ini.
Dengan menambahkan lapisan tambahan kalsium titanium oksida (keduanya memiliki sifat semikonduktor) pada substrat silikon, energi yang ditangkap dari sinar matahari dapat ditingkatkan. Lapisan silikon menangkap elektron dalam cahaya merah, sedangkan lapisan kalsium titanium menangkap cahaya biru. Peningkatan kapasitas penyerapan energi akan menyebabkan penurunan harga energi surya secara keseluruhan, sehingga mempercepat penerapan dan adopsi panel surya.
Para ilmuwan telah menghabiskan beberapa tahun mengembangkan teknologi sel surya silikon kalsium titanium yang efisien, dan tahun 2023 tampaknya menandai tonggak penting dalam bidang ini. Kemajuan penelitian terbaru telah berhasil meningkatkan efisiensi baterai seri silikon perovskit hingga lebih dari 30%. Laju kemajuannya sangat cepat sehingga teknologi ini akan segera menunjukkan peningkatan fungsinya dalam produk komersial.
Stefaan De Wolf, profesor ilmu dan teknik material di Universitas Sains dan Teknologi King Abdullah di Arab Saudi, meyakini pada tahun 2023, bidang teknologi sel surya akan membawa kemajuan yang signifikan. Tim De Wolf telah mencapai tingkat efisiensi 33,7% pada sel surya silikon perovskit, namun rincian karyanya masih perlu dipublikasikan di jurnal ilmiah.Kelompok penelitian lain yang dipimpin oleh Steve Albrecht dari Pusat Bahan dan Energi Helmholtz Berlin di Jerman baru-baru ini menerbitkan penelitian tentang baterai silikon perovskit yang terhubung secara seri yang dapat mencapai efisiensi konversi daya hingga 32,5%. Kelompok ketiga yang dipimpin oleh Xin Yu Chin dari École Polytechnique Fédérale de Lausanne di Lausanne, Swiss, telah membuktikan bahwa efisiensi baterai seri mencapai 31,25%, dengan"potensi efisiensi tinggi dan biaya produksi rendah".
De Wolf menyatakan bahwa melebihi ambang batas energi 30% akan meningkatkan kepercayaan masyarakat terhadap hal tersebut"pembangkit listrik fotovoltaik berkinerja tinggi dan berbiaya rendah dapat dibawa ke pasar". Pada tahun 2022, kapasitas pembangkit listrik tenaga surya akan mencapai 1,2 terawatt (TW), dan kapasitas tersebut harus ditingkatkan menjadi setidaknya 75 TW pada tahun 2050 untuk meringankan situasi paling dahsyat yang disebabkan oleh pemanasan global dan emisi gas rumah kaca.