Dunia Fisika: Peningkatan Daya Tahan Sel Surya

Lebih murah, lebih fleksibel, lebih efisien – ini adalah keunggulan yang ditawarkan sel surya berbasis perovskit dibandingkan bahan semikonduktor yang sampai sekarang dominan, silikon. Bahkan efisiensi tinggi sel laboratorium terbaik 25,7% hanya sedikit lebih rendah dari efisiensi sel surya silikon. Kurangnya daya tahan perovskit saja sejauh ini telah memperlambat produksi massal. Tapi sekarang para peneliti telah berhasil secara drastis meningkatkan umur panjang prototipe mereka dengan lapisan pelindung yang sangat tipis. Seperti yang mereka laporkan dalam jurnal “Science,” sel surya perovskite mereka dapat menghasilkan tenaga surya selama lebih dari lima tahun pada suhu hingga 35 derajat Celcius.

Sejauh ini, lapisan perovskit yang menyerap sinar matahari dan lapisan di bawahnya yang membawa pembawa muatan listrik sangat sensitif. Oleh karena itu, Yueh-Lin Loo dari Universitas Princeton dan timnya menambahkan lapisan pelindung dari unsur cesium, timbal dan yodium, yang tebalnya hanya beberapa atom, di antara kedua lapisan ini. Bahan dua dimensi yang disebut memiliki efek stabilisasi yang kuat pada lapisan sekitarnya, yang sangat penting untuk produksi energi matahari. Pengamatan pertama telah menunjukkan bahwa efisiensi sel surya perovskit tidak menurun bahkan setelah enam bulan.

Loo dan rekan-rekannya kemudian menganalisis stabilitas yang mengejutkan ini dengan lebih tepat dengan mengembangkan semacam uji tegangan untuk sel surya. “Ketahanan 30 tahun diinginkan, tetapi kami tidak dapat menguji sel kami selama 30 tahun,” kata Loo. Oleh karena itu, para peneliti tidak hanya mengekspos sel surya mereka ke sinar matahari buatan untuk waktu yang lama, tetapi juga memanaskannya ke suhu tinggi. hingga 110 derajat Celcius Dengan kondisi ini, proses penuaan sel surya dapat dipercepat secara signifikan. Dari data yang dikumpulkan, Loo dan timnya kemudian menyimpulkan umur sebenarnya di bawah kondisi yang lebih dingin dan lebih realistis.

READ  Inti Bumi mendingin lebih cepat: akankah Bumi bernasib sama seperti Mars atau Merkurius?

Stress test menunjukkan bahwa pada suhu 110 derajat Celcius, efisiensi sel surya hanya turun menjadi sekitar 80% dari efisiensi aslinya setelah lebih dari 2100 jam. Sebaliknya, pada 35 derajat Celcius, Loo dan rekan-rekannya mengamati hampir tidak ada penurunan kinerja. Perhitungan yang lebih tepat telah menunjukkan bahwa sel surya mencapai umur yang sangat panjang lebih dari lima tahun pada suhu sedang. Dengan varian material baru dan proses manufaktur baru, sel surya perovskite dapat menghasilkan energi surya dengan efisiensi tinggi selama 20 hingga 30 tahun, menurut para peneliti. Pada saat yang sama, efisiensi prototipe yang relatif rendah hingga saat ini sebesar 17,4% dapat ditingkatkan lebih lanjut. Jadi ada kemungkinan realistis bahwa dalam beberapa tahun, sel surya perovskit murni dengan efisiensi lebih dari 20% atau sel tandem perovskit-silikon dengan efisiensi hingga 30% dapat diproduksi secara massal.

Written By
More from Munir Rad
PlayStation 5 dan Xbox Series X: Sony menyebutkan angka penjualan, Microsoft menyebutkan tingkat pertumbuhan
Dalam angka kuartalan yang baru saja dirilis, Sony kembali menyebutkan angka penjualan...
Read More
Leave a comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.