Di pinggiran Brandenburg an der Havel, Jerman, terdapat sebuah pabrik yang menjanjikan revolusi masa depan energi surya. Di sana, perusahaan Inggris Oxford PV memproduksi sel surya yang digunakan perovskit, bahan yang dianggap oleh banyak orang sebagai kunci masa depan energi surya. Sel-sel ini mewakili jenis teknologi baru berdasarkan perovskit, yang dapat mengubah lanskap energi terbarukan.
Pabrik teknologi surya
Pabrik PV Oxford dikelilingi oleh pedesaan yang tenang, namun di dalamnya, inovasi sedang dikembangkan yang dapat mengubah produksi energi surya. Chris Case, chief technology officer perusahaan, menggambarkan tempat ini sebagai “realisasi aspirasi terdalam saya.”
Oxford PV, bersama dengan perusahaan lain seperti QCells, telah menaruh kepercayaannya pada teknologi perovskit. Bahan fotovoltaik yang relatif murah dan mudah didapat ini menunjukkan potensi besar dalam meningkatkan efisiensi panel surya. Faktanya, panel surya komersial dengan sel silikon perovskit diperkirakan akan memasuki pasar tahun depan.
Adapun perusahaan lain di bidang ini, Hanwha QCells mengumumkan niatnya untuk menginvestasikan $100 juta pada lini produksi sel surya tandem, yang mengintegrasikan silikon dan perovskit, sebuah teknologi yang akan beroperasi pada akhir tahun 2024. Hal ini menunjukkan bahwa merek-merek besar adalah bertaruh besar pada inovasi ini.
Sel surya jenis baru dengan teknologi perovskit
Hal yang menarik tentang sel surya yang dibuat dengan perovskit adalah kemampuannya menangkap sinar matahari lebih banyak dibandingkan sel silikon konvensional. Dengan mengintegrasikan kedua material tersebut, melalui apa yang disebut dengan sel surya tandem, efisiensi konversi energi total dapat ditingkatkan. Meskipun sel surya silikon saja dapat mencapai efisiensi hingga 26%, sel tandem perovskit dengan mudah melampaui batas tersebut, mencapai hingga 31,6%, seperti yang baru-baru ini ditunjukkan oleh Fraunhofer Institute.
Sel tandem memiliki keuntungan dalam menangkap rentang panjang gelombang matahari yang lebih luas. Hal ini memungkinkan produksi energi hingga 20% lebih tinggi dibandingkan sel silikon tradisional. Namun, biaya awal perovskit masih menjadi tantangan, meskipun para pendukung teknologi ini mencatat bahwa di daerah perkotaan yang padat atau kompleks industri yang lahannya terbatas, peningkatan produksi listrik akan dengan cepat mengimbangi biaya tambahan tersebut.
Dampak sel surya perovskit jenis baru
Dampak dari teknologi ini sangat besar. Tidak seperti sel silikon, sel perovskit dapat diproduksi pada suhu yang jauh lebih rendah sehingga mengurangi biaya produksi. Selain itu, bahan ini lebih fleksibel dan ringan, serta dapat diaplikasikan pada permukaan yang lebih beragam, seperti balkon atau bahkan kusen jendela.
Pasar energi surya diperkirakan akan membutuhkan sebanyak itu Kapasitas 75 terawatt (TW). dipasang pada tahun 2050 dibandingkan dengan 1,2 TW saat ini. Meskipun ada kemajuan dalam perovskit, tantangannya tetap pada ketahanannya. Meski begitu, kemajuan penting dalam material dan perawatan permukaan, seperti pasif, sangat meningkatkan stabilitas jangka panjangnya.
Misalnya, para peneliti telah menemukan bahwa pasivasi menggunakan aminosilan dapat meningkatkan efisiensi dan stabilitas operasional sel perovskit. Berkat perawatan ini, efisiensi aslinya dapat dipertahankan hingga 95% setelah 1.500 jam penggunaan dalam kondisi ekstrem.
Rekor efisiensi
Sel surya perovskit telah berkembang sangat pesat. Meskipun pada tahun 2009 mereka hampir tidak dapat mengubah 3,8% sinar matahari menjadi energi, versi saat ini sudah mencapai efisiensi 26,1%, dan bahkan 31,6% jika digabungkan dengan silikon, seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya.
Selain itu, beberapa laboratorium di seluruh dunia sedang mengeksplorasi versi sel yang lebih canggih, seperti sel tandem perovskit-perovskit, yang sepenuhnya menghilangkan silikon, dan telah mencapai efisiensi 28,49%. Meskipun versi ini masih dalam pengembangan, versi ini menawarkan kemungkinan pembangkitan energi yang lebih besar berkat kemampuannya menangkap berbagai bagian spektrum matahari dengan bahan yang jauh lebih murah daripada silikon.
Dalam praktiknya, kemajuan ini tidak hanya mendorong batasan tradisional sel surya, namun juga dapat mengurangi biaya keseluruhan teknologi ini, menjadikannya lebih mudah diakses dan fleksibel untuk berbagai aplikasi. Hal ini merupakan kunci adopsi energi surya secara massal di seluruh dunia.
Dengan semua inovasi ini, meskipun masih ada tantangan yang harus diselesaikan, seperti degradasi akibat kelembapan atau panas, perovskit sedang menuju revolusi sejati dalam industri energi terbarukan. Jika kemajuan dalam hal daya tahan dapat menyamai efisiensi, perovskit kemungkinan akan melampaui teknologi saat ini dan secara radikal mengubah cara dunia mengonsumsi energi surya.
Ketika teknologi ini terus memecahkan rekor demi rekor, tidak ada keraguan bahwa kita berada di titik puncak era baru energi surya, sebuah era di mana energi ramah lingkungan akan menjadi lebih efisien, mudah diakses, dan layak dibandingkan sebelumnya.