Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Lapisan Molekuler Perkuat Sel Surya Tandem Perovskit-Silikon

Mengembangkan metode untuk meningkatkan daya tahan dan stabilitas sel surya tandem perovskit-silikon sehingga dapat mempertahankan efisiensi tinggi dalam kondisi operasi panas dan waktu lama, mendekati standar panel surya komersial saat ini.

21 Nov 2025, 19.45 WIB

144 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Pengembangan baru dapat meningkatkan efisiensi sel surya tandem perovskite-silicon di atas 34 persen.
Identifikasi titik kegagalan utama membantu dalam merancang solusi untuk meningkatkan stabilitas sel surya.
Peningkatan stabilitas dan daya tahan sel surya dapat menjadikannya alternatif yang lebih baik untuk panel silikon tradisional.

Singapore, Singapura - Para peneliti dari National University of Singapore (NUS) berhasil menciptakan metode baru untuk memperbaiki ketahanan sel surya tandem perovskit-silikon, yang sebelumnya mengalami masalah degradasi saat terkena panas dalam jangka waktu lama. Solusi inovatif ini mampu membuat sel tetap mempertahankan performanya setelah diuji selama ribuan jam pada suhu tinggi, menjadikan teknologi ini lebih dekat untuk digunakan secara luas.

Sel surya tandem perovskit dan silikon menggabungkan dua material yang mampu menyerap spektrum sinar matahari lebih luas dibandingkan panel silikon konvensional. Meskipun efisiensi teoritis mencapai hampir 35%, tantangan utama adalah kerusakan cepat terutama ketika sel beroperasi dalam suhu panas yang biasa terjadi di lapangan.

Melalui penelitian mereka, tim menemukan bahwa kegagalan utama bukan berasal dari perovskit itu sendiri, melainkan dari lapisan kontak ultra-tipis yang disebut self-assembled monolayer (SAM). Lapisan ini berfungsi sebagai jalur transportasi muatan listrik, namun strukturnya mudah rusak akibat suhu tinggi yang menyebabkan penurunan efisiensi.

Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan mendesain ulang SAM dengan membuatnya menjadi lapisan yang terikat silang di tingkat molekuler. Struktur yang kaku dan tahan panas ini mencegah kerusakan saat suhu tinggi, menjaga arus listrik tetap mengalir dengan baik dan memastikan sel surya tetap berfungsi secara optimal.

Pengembangan ini menjadi langkah penting menuju komersialisasi sel tandem perovskit-silikon yang dapat bertahan selama 20 hingga 25 tahun seperti panel silikon biasa, sekaligus mencapai efisiensi yang sangat tinggi. Para peneliti berharap teknologi ini dapat segera digunakan secara luas tanpa menambah biaya atau kompleksitas proses produksi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/heat-resistant-solar-cells-retain-96-efficiency

Analisis Ahli

Park Somin

"Memperkuat lapisan SAM adalah kunci untuk meningkatkan daya tahan sel tandem tanpa meningkatkan kompleksitas produksi, sehingga teknologi ini lebih mudah diadopsi secara industri."

Analisis Kami

"Penemuan ini sangat penting karena menyelesaikan salah satu masalah terbesar yang menghambat komersialisasi sel perovskit-silikon, yaitu stabilitas termal lapisan kontak molekuler. Jika dapat diterapkan secara luas, ini berpotensi mengubah lanskap energi terbarukan dengan menyediakan sumber listrik yang lebih efisien dan tahan lama dibandingkan teknologi konvensional saat ini."

Prediksi Kami

Dalam beberapa tahun ke depan, sel surya tandem perovskit-silikon dengan teknologi lapisan molekuler ini akan mulai diproduksi secara komersial dan menjadi alternatif efisiensi tinggi yang tahan lama, mendorong adopsi energi terbarukan yang lebih luas.

Pertanyaan Terkait

Apa yang telah dilakukan oleh para peneliti di National University of Singapore?

Para peneliti di National University of Singapore telah mengembangkan metode untuk meningkatkan daya tahan sel surya tandem perovskite-silicon.

Mengapa sel surya tandem perovskite-silicon memiliki masalah stabilitas?

Sel surya tandem perovskite-silicon memiliki masalah stabilitas karena degradasi cepat di bawah panas, yang tidak memenuhi standar keandalan panel silikon komersial.

Apa yang diidentifikasi sebagai titik kegagalan utama dalam sel surya ini?

Titik kegagalan utama dalam sel surya ini adalah lapisan kontak ultra-tipis yang menghubungkan perovskite dengan silikon.

Bagaimana cara baru yang dikembangkan oleh para peneliti untuk meningkatkan kinerja sel?

Para peneliti mengembangkan lapisan SAM yang dimodifikasi dan memiliki jaringan silang sehingga dapat mempertahankan strukturnya meskipun dalam suhu tinggi.

Mengapa penelitian ini penting untuk aplikasi komersial di masa depan?

Penelitian ini penting untuk memastikan sel surya tandem dapat bersaing dengan panel tradisional dalam hal stabilitas dan umur operasional.