Umur Sel Surya Kalsium Titanium Diperpanjang Hingga 30 Tahun

Para peneliti di Universitas Princeton telah mengembangkan sel surya kalsium titanite pertama yang layak secara komersial, menandai tonggak penting untuk teknologi energi terbarukan yang muncul, menurut edisi terbaru jurnal Science. Tim mengharapkan perangkat mereka untuk beroperasi selama sekitar 30 tahun lebih dari standar industri, jauh di atas ambang batas masa pakai 20-tahun untuk sel surya.

Perangkat ini tidak hanya tahan lama, tetapi juga memenuhi standar efisiensi energi umum. Ini adalah yang pertama dari jenisnya untuk menyaingi kinerja sel berbasis silikon.

Perovskites adalah semikonduktor dengan struktur kristal khusus yang ideal untuk digunakan dalam teknologi sel surya. Mereka dapat dibuat pada suhu kamar dan menggunakan energi yang jauh lebih sedikit daripada silikon, membuatnya lebih murah dan lebih berkelanjutan untuk diproduksi.

Sel surya perovskite awal (PSC) keluar antara 2009 dan 2012 dan hanya berlangsung beberapa menit. Rekor tahun 2017 adalah tahun pengoperasian baterai di bawah pencahayaan terus menerus pada suhu kamar, sementara perangkat baru ini mampu beroperasi dalam kondisi seperti laboratorium selama lima tahun. Desain pengaturan rekor menyoroti potensi PSC yang tahan lama, terutama sebagai cara untuk mendorong teknologi sel surya melampaui batas silikon, kata para peneliti.

Kali ini, para peneliti melapisi bahan yang berbeda untuk mengoptimalkan penyerapan cahaya sekaligus melindungi area yang paling rentan dari paparan. Mereka mengembangkan "lapisan penutup dua dimensi" ultra tipis antara dua bahan utama: lapisan perovskit yang menyerap dan lapisan bermuatan yang terbuat dari garam tembaga dan zat lainnya. Tujuannya adalah untuk mencegah semikonduktor perovskit terbakar dalam beberapa minggu atau bulan.

Para peneliti juga mengubah desain puluhan kali, mengubah detail kecil dalam geometri dan jumlah lapisan overlay, dan bereksperimen dengan lusinan kombinasi material. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa perangkat baru dapat mengerahkan efisiensi puncak lebih dari 80 persen di bawah kondisi suhu rata-rata sekitar 35 derajat dan pencahayaan terus menerus selama minimal 5 tahun.

Dalam jangka panjang, perovskit dapat dibuat pada suhu kamar, kata para peneliti, dan pembuatannya menghindari pembakaran bahan bakar fosil dalam jumlah besar. Namun perkembangan teknologi baru tidak berarti bahwa PSC akan menggantikan sebagian besar perangkat silikon, melainkan melengkapi teknologi lama, membuat panel surya lebih murah, lebih efisien, dan lebih tahan lama, dan memperluas tenaga surya ke dalam kehidupan modern. Lebih banyak area baru.