Tiongkok: Sel surya tandem perovskit-organik baru mencapai efisiensi 28,04%.
Sebuah tim ilmuwan Tiongkok telah mengembangkan sel surya tandem organik perovskit generasi berikutnya. Dilaporkan, sel surya mencapai efisiensi konversi daya stabil sebesar 28,04% yang memecahkan rekor. Pengembangannya berasal dari Institut Kimia Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok. Menariknya, sel ini menunjukkan daya tahan yang kuat, mempertahankan 90 persen efisiensi awalnya setelah 625 jam penerangan terus menerus. “TSC perovskit-organik mempertahankan 90% PCE awalnya setelah 625 jam beroperasi di bawah protokol ISOS-L-1,” studi tersebut menjelaskan dalam istilah teknis. Sandwich baru Solar Panel surya silikon standar pada dasarnya berat dan mahal untuk diproduksi. Sebaliknya, sel surya tandem generasi berikutnya menggunakan desain bertumpuk dan berlapis-lapis yang menyerupai sandwich klub. Dalam metode ini, lapisan dibentuk dengan menggabungkan bahan yang berbeda. Setiap lapisan dioptimalkan untuk menyerap panjang gelombang spektrum matahari yang berbeda. Secara keseluruhan, hal ini memungkinkan sel untuk memanen sinar matahari jauh lebih efisien dibandingkan sel silikon standar. Perovskit wide-bandgap (WBG) yang digunakan dalam sel surya tandem rentan terhadap ketidakstabilan struktural. Secara khusus, kandungan bromin (Br) yang tinggi menyebabkan pencampuran bahan kimia yang tidak merata selama pembuatan dan “pemisahan halida” (pemisahan elemen) saat terkena cahaya, sehingga menurunkan kinerja sel. Untuk menstabilkan sel surya, para peneliti memperkenalkan aditif peka cahaya yang disebut TDB, yang beroperasi dalam proses dua tahap. Pertama, TDB memperlambat pengendapan brom secara cepat selama kristalisasi. Proses tersebut memastikan bahwa semua unsur kimia tercampur sempurna dan seragam saat campuran dipanggang. Kemudian, setelah sel terkena sinar matahari, zat aditif tersebut mengalami transformasi molekuler yang memungkinkannya berikatan erat dengan batas butir perovskit. Hal ini menghalangi cacat dan menghentikan migrasi ion, mencegah material terpisah seiring waktu. Dengan aditif TDB, sel surya pita lebar tunggal mencapai tingkat konversi daya yang sangat efisien sebesar 20,01 persen. Ia juga menunjukkan metrik kinerja yang luar biasa, dengan tegangan sirkuit terbuka tinggi sebesar 1,42 volt dan faktor pengisian kuat sebesar 85,13 persen. Ketika diintegrasikan dengan sel bawah organik ke dalam sel surya tandem monolitik, PCE puncaknya mencapai 28,80% dan PCE kondisi stabil tersertifikasi sebesar 28,04%. “Dengan mengintegrasikan sel surya perovskit WBG ke dalam TSC perovskit-organik monolitik, kami mencapai PCE sebesar 28,80% dengan PCE kondisi stabil tersertifikasi sebesar 28,04%,” studi tersebut mencatat. Sel surya ringan Sel surya film tipis ini dapat dicetak pada plastik fleksibel seperti tinta bersuhu rendah. Kemampuan beradaptasi ini membuka pintu bagi integrasi sehari-hari dan dapat mengubah jendela gedung pencakar langit, pakaian cerdas, dan perlengkapan hiking portabel menjadi sumber energi yang aktif dan bersih. Dan dengan desain ultra-ringan yang memiliki rasio daya terhadap berat yang sangat besar, sel-sel ini juga dapat digunakan dalam satelit dan misi eksplorasi luar angkasa. Di Bumi atau di antara bintang-bintang, generasi energi berikutnya akan bersifat fleksibel, tahan lama, dan sangat cepat. Sama seperti para peneliti Tiongkok yang mendobrak hambatan, para ilmuwan di Jerman juga mencapai tonggak sejarah dalam upaya global menuju generasi energi ramah lingkungan berikutnya. Tim kolaboratif dari Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) dan Humboldt-Universität zu Berlin mencapai 25,5 persen konversi sinar matahari menjadi listrik dengan sel surya tandem yang dibuat khusus. Studi ini dipublikasikan di jurnal Nature.
Diterbitkan : 2026-07-14 15:50:00
sumber : interestingengineering.com
