Sumber: solliance.eu
Dari kiri ke kanan: Yifeng Zhao (TU-Delft), Mehrdad Najafi (TNO), Valerio Zardetto (TNO) dan Dong Zhang (TNO) (foto oleh Niels van Loon)
EINDHOVEN, 26 September 2022 – TNO, TU Eindhoven, imec, dan TU Delft, mitra di Solliance, bergabung untuk lebih mendorong efisiensi konversi sel surya tandem hingga melampaui batas modul fotovoltaik (PV) komersial saat ini. Untuk pertama kalinya, perangkat tandem perovskit/silikon empat terminal dengan sel atas bersertifikat melewati penghalang 30 persen . Efisiensi tinggi seperti itu memungkinkan lebih banyak daya per meter persegi dan lebih sedikit biaya per kWh. Hasilnya dipresentasikan selama Konferensi Dunia ke-8 tentang Konversi Energi Fotovoltaik (WCPEC-8) di Milan dan telah dicapai dengan menggabungkan sel surya perovskit yang muncul dengan teknologi sel surya silikon konvensional. Sel perovskit yang menampilkan kontak transparan dan merupakan bagian dari tumpukan tandem telah disertifikasi secara independen.
Selain itu, mencapai kepadatan daya tinggi akan menciptakan lebih banyak peluang untuk mengintegrasikan sel surya ini ke dalam elemen konstruksi dan bangunan, sehingga lebih banyak area permukaan yang ada dapat ditutupi dengan modul PV. Oleh karena itu, menembus batasan 30 persen merupakan langkah besar dalam mempercepat transisi energi dan meningkatkan ketahanan energi dengan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
TERBAIK DARI KEDUA DUNIA
Perangkat tandem dapat mencapai efisiensi yang lebih tinggi daripada sel surya sambungan tunggal karena pemanfaatan spektrum matahari yang lebih baik. Tandem yang saat ini muncul menggabungkan teknologi silikon komersial untuk perangkat bawah dengan teknologi perovskite: yang terakhir menampilkan konversi ultraviolet dan cahaya tampak yang sangat efisien dan transparansi yang sangat baik ke cahaya inframerah dekat. Dalam perangkat tandem empat terminal (4T), sel atas dan bawah beroperasi secara independen satu sama lain yang memungkinkan untuk menerapkan sel bawah yang berbeda dalam perangkat semacam ini. Teknologi PERC komersial serta teknologi premium seperti heterojunction atau TOPCon atau teknologi film tipis seperti CIGS dapat diimplementasikan dalam perangkat tandem 4T dengan hampir tidak ada modifikasi pada sel surya. Selanjutnya, arsitektur empat terminal membuatnya mudah untuk menerapkan tandem bifacial untuk lebih meningkatkan hasil energi.
Peneliti dari Belanda dan Belgia telah berhasil meningkatkan efisiensi sel perovskit semi-transparan hingga 19,7 persen dengan luas 3x3 mm2 yang disertifikasi oleh ESTI (Italia). "Jenis sel surya ini memiliki kontak belakang yang sangat transparan yang memungkinkan lebih dari 93 persen cahaya inframerah dekat mencapai perangkat bawah. Kinerja ini dicapai dengan mengoptimalkan semua lapisan sel surya perovskit semi-transparan menggunakan simulasi optik dan listrik canggih. sebagai panduan untuk pekerjaan eksperimental di lab." kata Dr Mehrdad Najafi dari TNO. "Perangkat silikon adalah sel surya heterojungsi selebar 20x20-mm2 yang menampilkan pasif permukaan yang dioptimalkan, oksida konduktif transparan, dan kontak depan berlapis Cu untuk ekstraksi pembawa yang canggih" kata mahasiswa PhD Yifeng Zhao di TU Delft, yang hasilnya baru-baru ini ditinjau oleh rekan sejawat. Perangkat silikon yang ditumpuk secara optik di bawah perovskite berkontribusi dengan poin efisiensi 10,4 persen terhadap total konversi energi matahari.
Gabungan, 30,1 persen adalah efisiensi konversi dari perangkat tandem 4T non-area yang cocok ini yang beroperasi secara independen. Efisiensi terbaik dunia ini diukur menurut prosedur yang berlaku umum.
MASA DEPAN DARI EMPAT MODUL PV TANDEM TERMINAL
Ini belum semuanya, menggabungkan sel perovskit yang sangat transparan ini dengan teknologi berbasis silikon lainnya seperti kontak balik (selubung logam dan sel kontak balik interdigitasi) dan sel surya TOPCon juga menghasilkan efisiensi konversi mendekati 30 persen . Ini menunjukkan potensi sel surya perovskit yang sangat transparan dan fleksibilitasnya untuk digabungkan dengan teknologi yang sudah dikomersialkan.
Efisiensi terbaik dunia yang diperoleh dari banyak teknologi yang ada merupakan tonggak lebih lanjut menuju penyebaran industri. "Sekarang kami mengetahui bahan dan mampu mengontrol lapisan yang diperlukan untuk mencapai efisiensi lebih dari 30 persen. Setelah dikombinasikan dengan keahlian skalabilitas dan pengetahuan yang dikumpulkan dalam beberapa tahun terakhir untuk membawa material dan proses ke area yang luas, kami dapat fokus dengan mitra industri untuk membawa teknologi ini dengan efisiensi lebih dari 30 persen ke dalam produksi massal" kata Prof. Gianluca Coletti, Manajer Program teknologi dan aplikasi Tandem PV di TNO.
