Sumber: imec-int.com
Imec, mitra EnergyVille, bekerja sama dengan Universitas Siprus, telah menunjukkan stabilitas luar ruangan jangka panjang dari modul surya perovskit.
Modul mini 4 cm2, yang dikembangkan di imec/EnergyVille, dievaluasi secara komprehensif selama dua tahun dalam kondisi dunia nyata di Siprus, dengan retensi efisiensi daya yang luar biasa sebesar 78 persen setelah satu tahun, dibandingkan dengan modul surya perovskit saat ini yang hanya bertahan selama berminggu-minggu. Temuan yang menjanjikan ini adalah salah satu hasil nyata pertama yang mengatasi masalah stabilitas yang saat ini menghambat komersialisasi sel surya perovskit.
Selama dekade terakhir, perovskit halida logam telah muncul sebagai bahan yang menjanjikan untuk sel fotovoltaik (PV) generasi berikutnya, berkat sifat optik dan elektroniknya yang unik. Dengan kemajuan di bidang material dan teknik, sel-sel ini telah menunjukkan peningkatan pesat dalam efisiensi konversi daya (PCE).
Namun, tantangan stabilitas masih menjadi hambatan utama dalam penerapannya secara luas, karena kualitasnya menurun akibat kelembapan, cahaya, dan panas. Pengujian standar dalam ruangan di lingkungan terkendali, yang terus-menerus meniru penyinaran matahari, hanya berfungsi sebagai gambaran kinerja di dunia nyata. Kondisi lingkungan, seperti cahaya, suhu, dan cuaca yang bervariasi, memengaruhi kinerja sel. Meskipun demikian, hanya segelintir kelompok penelitian yang telah menyelidiki kinerja PV perovskit di luar ruangan, dengan fokus utama pada sel kecil dan bukan modul.
Selama dua tahun terakhir, imec melakukan studi komprehensif terhadap kinerja modul PV perovskit mereka di luar ruangan. Modul mini berukuran 4 cm2dan dikembangkan di imo-imomec Hasselt University dan imec/EnergyVille di Belgia, diuji bekerja sama dengan Universitas Siprus.
Modul yang paling tahan lama mempertahankan 78 persen PCE awalnya setelah setahun berada di luar ruangan di Siprus. Hal ini menunjukkan stabilitasnya yang menjanjikan dibandingkan dengan modul surya perovskit saat ini, yang mempertahankan efisiensi luar ruangan hanya selama berminggu-minggu hingga berbulan-bulan. Berkat pengaturan di luar ruangan, pola penurunan kinerja yang konsisten pada siang hari dan pemulihan semalam juga ditemukan. Selain itu, kekayaan data memungkinkan eksplorasi dengan model pembelajaran mesin, yang menunjukkan korelasi kuat dengan keluaran daya aktual, sehingga menyoroti potensinya untuk prediksi kinerja di masa depan.
“Penelitian ini mewakili kemajuan besar dalam memahami degradasi modul surya perovskit dalam kondisi dunia nyata. Dengan peningkatan lebih lanjut pada efisiensi modul mini kami, yang dirancang dengan mempertimbangkan peningkatan, temuan ini dapat mempercepat jalur menuju komersialisasi modul surya perovskit. teknologi yang menjanjikan ini,” kataTom Aernout, Manajer Litbang di imec/UHasselt/EnergyVille.
Untuk mendapatkan wawasan yang lebih mendalam mengenai perilaku degradasi di berbagai zona iklim, modul ini juga akan dievaluasi di wilayah beriklim hujan di Brussels, gurun gersang di New Mexico, dan di wilayah beriklim sedang di Madrid dan Freiburg.
Temuan ini dijelaskan secara lengkap dalam artikel 'Perubahan Diurnal dan Analisis Pembelajaran Mesin Modul Perovskit Berdasarkan Pemantauan Luar Ruangan Selama Dua Tahun', yang dapat ditemukan di ACS Energy Letters.
Penelitian ini sebagian didanai oleh Uni Eropa melalui proyek TESTARE (Grant ID: 101079488).