Courtesy of InterestingEngineering

Terobosan Sel Surya Tandem Perovskit-Silikon Lebih Efisien dan Massal

Mengembangkan teknologi sel surya tandem perovskit-silikon yang efisien dan dapat diproduksi secara massal untuk meningkatkan efisiensi panel surya melebihi batasan silikon murni.

05 Sep 2025, 06.58 WIB

90 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Teknologi sel tandem perovskit silikon memiliki potensi untuk meningkatkan efisiensi panel surya.
Passivasi permukaan adalah kunci untuk meningkatkan performa dan stabilitas sel surya.
Penelitian ini mendemonstrasikan kemajuan menuju produksi skala besar sel surya yang lebih efisien.

Freiburg, Jerman - Energi surya saat ini tumbuh lebih cepat dari sumber energi lain, namun panel surya berbasis silikon mendekati batas efisiensi maksimum sekitar 30 persen. Untuk melampaui batas ini, para ilmuwan mengembangkan teknologi sel tandem yang menggabungkan lapisan perovskit sebagai lapisan atas dengan lapisan silikon pada bawahannya.

Salah satu hambatan utama adalah sulitnya menerapkan lapisan perovskit pada silikon yang bertekstur dengan pola piramida, yang biasa digunakan dalam produksi massal untuk meningkatkan penyerapan cahaya. Permukaan yang tidak rata membuat passivasi alias penghalusan permukaan untuk mengurangi kerusakan energi menjadi sulit dilakukan.

Tim peneliti internasional berhasil mengatasi masalah ini dengan menggunakan bahan 1,3-diaminopropane dihydroiodide untuk melakukan passivasi pada lapisan perovskit di atas silikon bertekstur. Hasilnya sangat memuaskan, yakni efisiensi konversi mencapai 33,1 persen dan tegangan terbuka mencapai 2,01 volt.

Penelitian ini juga mengungkap bahwa passivasi bekerja berbeda pada perovskit dibandingkan silikon: pada perovskit efeknya merambah seluruh lapisan penyerap sehingga meningkatkan konduktivitas dan faktor pengisian, sedangkan pada silikon hanya berfokus di permukaan. Penemuan ini menjadi dasar penting untuk riset dan pengembangan sel tandem berikutnya.

Langkah ini membuka peluang penggunaan teknologi sel tandem perovskit-silikon dalam produksi berskala besar, sesuai dengan metode produksi silikon yang sudah mapan. Proyek ini mendapat dukungan dari berbagai lembaga riset dan kementerian terkait di Jerman, menandai kemajuan signifikan dalam teknologi panel surya masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/perovskite-silicon-tandem-solar-panels

Analisis Kami

"Penemuan ini sangat signifikan karena memecahkan kendala teknis utama dalam produksi sel tandem yang selama ini menghambat skalabilitasnya. Dengan kemajuan ini, industri surya dapat segera melangkah ke era efisiensi tinggi tanpa harus mengganti infrastruktur produksi yang mahal."

Analisis Ahli

Prof. Stefaan De Wolf

"Pemahaman baru tentang efek passivasi pada perovskit memberikan dasar solid bagi pengembangan sel tandem berikutnya, memperkuat riset masa depan di bidang sel surya efisiensi tinggi."

Prof. Stefan Glunz

"Passivasi permukaan adalah elemen kunci untuk efisiensi dan stabilitas sel surya, dan keberhasilan ini membuka jalan bagi produksibilitas teknologi terobosan ini."

Prediksi Kami

Teknologi sel surya tandem perovskit-silikon akan segera memasuki tahap produksi skala besar dan mempercepat adopsi panel surya dengan efisiensi lebih tinggi di pasar global.

Pertanyaan Terkait

Apa yang menjadi batasan efisiensi panel silikon saat ini?

Panel silikon saat ini dapat mengkonversi sedikit di bawah 30 persen dari sinar matahari menjadi listrik.

Apa itu sel tandem perovskit silikon dan bagaimana cara kerjanya?

Sel tandem perovskit silikon menggabungkan lapisan perovskit di atas dengan lapisan silikon di bawah, memungkinkan penyerapan cahaya yang lebih luas.

Mengapa passivasi permukaan penting dalam sel surya?

Passivasi permukaan mengurangi cacat yang dapat membuang energi dan meningkatkan efisiensi serta stabilitas sel surya.

Apa yang dicapai oleh tim peneliti dalam penelitian terbaru ini?

Tim peneliti berhasil menunjukkan bahwa passivasi permukaan sel perovskit dapat dilakukan pada silikon tekstur, yang merupakan langkah signifikan menuju produksi skala besar.

Mengapa penggunaan silikon tekstur bermanfaat untuk produksi skala besar?

Penggunaan silikon tekstur memudahkan integrasi sel tandem ke dalam lini produksi yang sudah ada.