Dilihat: 0 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 07-06-2025 Asal: Lokasi
Perovskit sel surya adalah teknologi energi baru dan menarik. Mereka berkembang dengan cepat dan memiliki fitur khusus tidak seperti sel silikon biasa.
Pada tahun 2012, efisiensinya hanya 10%.
Pada tahun 2016, jumlahnya meningkat menjadi 22%, seperti sel silikon.
Sekarang, mereka mencapainya efisiensi 26,1% . Di masa depan, jumlahnya mungkin mencapai 44% jika dikombinasikan dengan silikon.
Sel-sel ini biaya pembuatannya lebih murah , dapat digunakan dalam banyak cara, dan bekerja dengan baik dalam cahaya redup. Karena manfaat-manfaat ini, mereka dapat menjadikan energi terbarukan lebih murah dan lebih baik bagi semua orang.
Sel surya perovskit dengan cepat menjadi lebih efisien, mencapai 26,1%. Jika digabungkan dengan silikon, kandungannya bisa mencapai 44%.
Biaya pembuatan sel-sel ini lebih murah dibandingkan sel silikon biasa. Mereka menggunakan bahan yang lebih murah dan membutuhkan panas yang lebih rendah selama produksi.
Fleksibel sehingga dapat digunakan pada gadget portabel. Mereka juga bekerja pada permukaan yang tidak biasa, menjadikannya berguna dalam banyak hal.
Pembuatan sel perovskit lebih sederhana, menggunakan metode mudah seperti spin coating. Hal ini menurunkan biaya dan energi yang dibutuhkan.
Namun, mereka mempunyai masalah dengan stabilitas. Kelembapan dan cahaya dapat merusaknya, sehingga memperpendek umurnya.
Ada kekhawatiran terhadap lingkungan karena bahan perovskit mengandung timbal. Para ilmuwan sedang mencari opsi yang lebih aman.
Permintaan sel surya perovskit diperkirakan akan meningkat pesat. Hal ini disebabkan oleh teknologi yang lebih baik dan cara yang lebih baik untuk membuatnya.
Mencampur perovskit dengan silikon dalam sel tandem meningkatkan efisiensi. Hal ini menjadikannya pilihan tepat untuk solusi energi ramah lingkungan di masa depan.
Sel surya perovskit istimewa karena menyerap banyak jenis cahaya. Ini berarti mereka dapat menangkap lebih banyak sinar matahari dibandingkan sel silikon biasa. Mereka bekerja dengan baik bahkan pada hari berawan atau di pagi hari. Hal ini menjadikannya pilihan tepat untuk tempat dengan sedikit sinar matahari.
Para ilmuwan telah menunjukkan betapa efisiennya sel surya perovskit. Seiring waktu, kinerja mereka meningkat pesat. Contoh:
| Tahun (%) | Efisiensi | Institusi/Teknologi |
|---|---|---|
| 2011 | 14 | NREL |
| 2022 | 25.7 | NREL |
| 2022 | 31.25 | Sel PS/Si |
Hasil ini menunjukkan bahwa sel perovskit lebih baik dibandingkan sel silikon. Sel surya di masa depan kemungkinan besar akan berkinerja lebih baik.
Sel surya perovskit lebih murah untuk dibuat. Bahan-bahannya mudah ditemukan dan harganya lebih murah. Mereka juga membutuhkan panas yang lebih rendah untuk memproduksinya, di bawah 150°C. Sel silikon membutuhkan suhu lebih dari 1000°C, sehingga menggunakan lebih banyak energi. Hal ini membuat sel perovskit lebih baik bagi lingkungan.
| Metrik | Sel Surya Perovskit | Sel Surya Silikon Konvensional |
|---|---|---|
| Tingkat Efisiensi | 25% - 29,2% | 15% - 20% |
| Suhu Produksi | < 150°C | > 1000°C |
| Biaya Bahan Baku | 50-75% lebih murah | T/A |
Membuat lebih banyak sel perovskit lebih mudah dan murah. Biaya listriknya saja 3,5 hingga 4,9 sen per kWh . Ini melampaui target SunShot AS sebesar 6 sen per kWh. Selain itu, biaya modulnya hanya 0,21 hingga 0,28 US$/W. Hal ini menjadikannya bagus untuk proyek energi terbarukan yang besar.
Sel surya perovskit ringan dan dapat ditekuk. Mereka dapat memberi daya pada ransel, jam tangan pintar, atau pakaian. Barang-barang ini dapat mengisi daya perangkat saat Anda bergerak. Manufaktur roll-to-roll membantu membuat sel-sel ini lebih murah dan efisien.
| Jenis Bukti | Deskripsi |
|---|---|
| Contoh Aplikasi | Sel surya fleksibel digunakan dalam elektronik portabel dan tekstil yang dapat dikenakan. |
| Tonggak Efisiensi | Efisiensi telah meningkat dari 2,62% pada tahun 2013 menjadi hampir 18,4% dalam beberapa tahun terakhir. |
Sel surya ini dapat dipasang pada permukaan yang melengkung atau tidak rata. Misalnya, mereka bisa berada di atap mobil atau dinding bangunan. Hal ini menurunkan biaya pemasangan dan meningkatkan tempat penggunaannya.
| Aplikasi | Deskripsi |
|---|---|
| PV Perumahan | Sel yang ringan dapat ditempatkan langsung di atap, sehingga mengurangi biaya tenaga kerja. |
| Efisiensi Biaya | Substrat fleksibel menurunkan biaya sistem, menjadikannya kompetitif dengan PV silikon. |
Sel surya perovskit fleksibel, terjangkau, dan sesuai dengan kebutuhan modern. Mereka mengubah cara kita menggunakan energi terbarukan.
Sel surya perovskit lebih mudah dibuat dibandingkan sel surya silikon. Sel silikon membutuhkan panas tinggi dan mesin yang rumit. Sel perovskit menggunakan panas yang lebih rendah, di bawah 150°C. Hal ini menghemat energi dan lebih baik bagi planet ini.
Sel-sel ini dapat dibuat menggunakan metode cair seperti spin coating. Lapisan spin menyebarkan perovskit cair ke permukaan. Ini sederhana dan membutuhkan lebih sedikit uang. Cara lainnya adalah deposisi uap, yaitu melapisi material dengan rapi. Metode mudah ini membantu membuat lebih banyak sel tanpa masalah besar.
Pembuatan sel-sel ini telah meningkat seiring berjalannya waktu. Dari tahun 2014 hingga 2019, efisiensi tumbuh dari 17,9% menjadi 25,2% . Antara tahun 2019 hingga 2024 hanya tumbuh 1,5 poin menjadi 26,7%. Efisiensi sel terbaik saat ini adalah 27,0%. Modul dapat segera mencapai efisiensi 25% jika kerugian dikurangi. Dalam 4–5 tahun, kemungkinan besar akan terjadi efisiensi sebesar 20% dengan keberhasilan produksi sebesar 90%.
Sel surya perovskit dapat dibuat pada permukaan yang berbeda. Mereka bekerja pada kaca, plastik, atau logam. Hal ini membuatnya berguna untuk panel datar atau desain melengkung. Misalnya, mereka dapat membangun tembok atau atap mobil.
Sel-sel ini juga ringan dan portabel. Bayangkan panel surya yang bisa Anda gulung atau lipat. Bahan perovskit menempel dengan baik pada permukaan tanpa kehilangan kekuatannya. Hal ini membuatnya mudah digunakan dan dibuat. Produsen dapat memilih permukaan berdasarkan kebutuhan, bukan hanya wafer silikon.
Biaya pembuatan modul surya perovskit lebih murah. Harganya sekitar $0,57 per watt, lebih murah daripada banyak lainnya. Biaya listriknya 18–22 sen per kWh. Hal ini menjadikannya pilihan yang baik untuk proyek energi terbarukan. Biayanya yang rendah, fleksibilitas, dan produksinya yang mudah menjadikannya terobosan baru dalam tenaga surya.
Sel surya perovskit mengalami kesulitan untuk tetap stabil seiring waktu. Mereka mudah terpengaruh oleh kelembapan, panas, dan sinar matahari. Air dapat merusak lapisan perovskit sehingga merusak sel. Perubahan suhu menyebabkan stres sehingga membuat sel melemah. Sinar matahari dapat merusak bahan sehingga menyebabkan keausan lebih cepat. Masalah-masalah ini membuat sel sulit bertahan lama, terutama di luar ruangan.
Para ilmuwan sedang mencoba membuat sel-sel ini lebih tahan lama. Mereka menambahkan bahan khusus untuk melindungi dari kerusakan air. Pelapis dan penutup membantu melindungi sel dari bahaya. Mengubah bahan di dalam sel juga bisa membuatnya lebih kuat. Misalnya, penggunaan struktur 2D atau lapisan anorganik meningkatkan stabilitas. Beberapa tes menunjukkan sel-sel ini bisa bertahan lebih dari 20.000 jam dalam pengaturan terkontrol. Namun sebagian besar masih tidak bertahan lama, banyak yang bekerja kurang dari 2.000 jam.
Sel perovskit menggunakan timbal, yang berbahaya bagi lingkungan. Timbal dapat bocor ke dalam tanah dan menyebabkan polusi . Bahkan sejumlah kecil timbal pun berbahaya, terutama bagi anak-anak. Penelitian menunjukkan bahwa timbal dari sel-sel ini dapat mencemari tanah. Oleh karena itu, penting untuk memperbaiki masalah ini sebelum menggunakan sel-sel ini secara luas.
Para peneliti mencari bahan yang lebih baik dan lebih aman untuk menggantikan timbal. Logam seperti timah dan bismut sedang diuji sebagai pilihan. Bahan-bahan baru ini bertujuan untuk menjaga sel tetap efisien namun tidak terlalu beracun. Aturan tentang berapa banyak timbal yang dapat digunakan juga diperketat. Dengan menggunakan logam yang lebih aman, sel surya bisa menjadi lebih ramah lingkungan.
Membuat sel perovskit dalam jumlah banyak tidaklah mudah. Sulit untuk mempertahankan kualitas dan kinerja yang sama ketika memproduksi banyak produk. Perbedaan bahan dapat menurunkan efisiensi dan meningkatkan biaya. Masalah desain, seperti elektroda yang buruk, juga dapat menyebabkan kegagalan. Masalah-masalah ini membuat sulit untuk mencocokkan hasil laboratorium dalam proyek-proyek besar.
Menjual sel perovskit masih merupakan ide baru. Masalah stabilitas, seperti kerusakan yang cepat akibat sinar matahari, adalah masalah besar. Aturan pembuatan dan penggunaan sel ini masih belum jelas. Timbal di dalam sel juga memerlukan penanganan dan pembuangan yang hati-hati. Terlepas dari permasalahan ini, perusahaan dan peneliti tetap bekerja sama. Mereka menemukan cara untuk membuat produksi lebih mudah dan meningkatkan adopsi.
Untuk membuat sel surya perovskit, pertama-tama Anda membuat senyawa perovskit. Ini dibuat dengan mencampurkan garam halida dengan kation organik atau anorganik. Kristalisasi adalah kunci untuk membuat sel bekerja dengan baik. Suhu terbaik untuk kristalisasi adalah 70 °C . Ini membantu membentuk struktur perovskit yang tepat. Ukuran kristal berkisar dari 23,67 nm hingga 55,79 nm. Kristal yang lebih besar membantu sel menyerap lebih banyak cahaya. Jaga suhu anil di bawah 110 °C untuk menghindari pembentukan PbI₂, yang menurunkan kinerja. Selain itu, batasi waktu anil hingga di bawah 30 menit untuk meningkatkan kualitas kristal.
Memilih substrat dan elektroda yang tepat sangatlah penting. Kaca, plastik, dan logam adalah pilihan umum karena cocok digunakan dengan bahan perovskit. Oksida konduktif transparan seperti ITO atau FTO digunakan sebagai elektroda. Ini membiarkan cahaya melewatinya sambil membawa listrik. Bahan yang baik membantu mengumpulkan dan memindahkan muatan, membuat sel surya lebih efisien.
Spin coat adalah cara populer untuk membuat sel surya perovskit. Dalam metode ini, larutan cair dengan perovskit disebarkan pada permukaan yang berputar. Pemintalan menyebarkan cairan ke dalam lapisan yang tipis dan rata. Cara ini sederhana dan murah, bagus untuk membuat banyak sel. Namun masalah seperti lubang kecil dan kristalisasi yang lambat dapat mempengaruhi kualitas. Deposisi berurutan memberikan kontrol yang lebih baik tetapi dapat menyebabkan permukaan tidak rata.
Metode pengendapan uap, seperti TVD dan CVD, menawarkan kontrol yang lebih presisi. TVD menciptakan permukaan halus dengan kristal besar, sehingga meningkatkan efisiensi. CVD dapat diandalkan dan bekerja dengan baik untuk produksi skala besar. Metode ini menghasilkan film berkualitas tinggi, cocok untuk penggunaan sel surya tingkat lanjut.
| Metode Fabrikasi | Manfaat | Masalah |
|---|---|---|
| Deposisi Satu Langkah (OSD) | Mudah dilakukan | Lubang kecil, kristalisasi lebih lambat |
| Deposisi Berurutan (SDM) | Kontrol yang lebih baik atas kualitas film | Butir tidak rata, permukaan kasar |
| Deposisi Uap Termal | Permukaan halus, kristal besar | Tidak ada |
| Deposisi Uap Kimia | Dapat diandalkan untuk produksi besar | Tidak ada |
Pembuatan banyak sel surya perovskit membutuhkan kualitas yang konsisten. Perbedaan lapisan material dapat menurunkan efisiensi. Menggunakan metode pengendapan uap dapat membantu menjaga lapisan tetap rata. Alat canggih dapat memeriksa ketebalan dan kualitas film selama produksi.
Cacat seperti lubang kecil dan kristal yang tidak rata dapat mengganggu kinerja. Untuk mengatasinya, perbaiki proses pembuatannya. Kontrol suhu kristalisasi dan langkah anil untuk mengurangi cacat. Gunakan bahan berkualitas tinggi untuk setiap lapisan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Memecahkan masalah ini membantu membuat sel surya lebih andal dan efisien.
| Faktor | Detail |
|---|---|
| Perangkat Bersertifikat | Data sel surya perovskit bersertifikat berbasis Pb. |
| Metrik Efisiensi | Data efisiensi dan kinerja dari berbagai penelitian. |
| Proses Manufaktur | Bagaimana proses dan bahan mempengaruhi kinerja sel surya. |
| Bahan yang Digunakan | Studi material di setiap lapisan dan dampaknya. |
| Arsitektur Perangkat | Bagaimana desain perangkat mempengaruhi efisiensi. |
| Deposisi Perovskit | Tinjauan metode pengendapan dan pengaruhnya terhadap kualitas sel surya. |
Para ilmuwan sedang berupaya untuk meningkatkan sel surya perovskit. Mereka fokus untuk membuatnya bertahan lebih lama dan bekerja lebih baik. Bahan dan desain baru membantu mengatasi masalah ini. Misalnya, struktur 2D/3D lapis ganda membuat sel lebih kuat. Lapisan khusus seperti ytterbium oksida juga meningkatkan stabilitas dan penggunaan energi.
Ide-ide ini tidak hanya ada di laboratorium. Tes menunjukkan kemajuan nyata. Misalnya:
| Studi | Hasil |
|---|---|
| Xiong, Y. dkk. | Efisiensi yang lebih baik dengan mencampurkan perovskit dengan Cu(In,Ga)Se2. |
| Tang, H. dkk. | Peningkatan daya tahan menggunakan lapisan transportasi yang dirakit sendiri. |
| Azmi, R.dkk. | Sel yang lebih kuat dengan struktur 2D/3D lapis ganda. |
Peningkatan ini mendekatkan kita pada penggunaan sel-sel ini di mana saja.
Timbal dalam sel perovskit berbahaya bagi lingkungan. Para ilmuwan sedang menguji logam yang lebih aman seperti timah dan bismut. Bahan-bahan ini bertujuan untuk menjaga sel tetap efisien tetapi kurang beracun. Mengganti timbal akan menjadikan teknologi ini lebih ramah lingkungan dan lebih aman bagi semua orang.
Universitas dan perusahaan bekerja sama untuk membuat sel perovskit. Sekolah melakukan penelitian, dan perusahaan membuat produknya. Kerja tim ini membantu ide-ide baru mencapai pasar lebih cepat.
Startup membantu mengembangkan teknologi surya perovskit. Perusahaan seperti Oxford PV dan Caelux sedang membangun jalur produksi. Misalnya:
Oxford PV sedang membuat jalur produksi 100 MW.
Qcell dihabiskan $100 juta untuk proyek percontohan.
First Solar membeli Evolar AB seharga $32 juta untuk meningkatkan teknologinya.
Investasi ini menunjukkan kepercayaan pada sel perovskit. Pasar diperkirakan akan tumbuh $181,4 juta pada tahun 2024 menjadi $6.561,01 juta pada tahun 2032 . Pertumbuhan pesat ini menunjukkan betapa pentingnya teknologi ini.
Mencampur perovskit dengan silikon menghasilkan sel surya tandem. Sel-sel ini lebih efisien dibandingkan hanya menggunakan satu bahan saja. Mereka menangkap lebih banyak sinar matahari dan menghasilkan lebih banyak energi. Desain terbaru telah mencapai efisiensi lebih dari 31%, menjadikannya sebuah langkah maju yang besar dalam energi ramah lingkungan.
Sel perovskit juga digunakan dalam gadget pintar dan penyimpanan energi. Ringan dan fleksibel, cocok untuk perangkat yang dapat dikenakan dan perangkat portabel. Sistem hibrida dengan pelapis cerdas dan material khusus meningkatkan kinerja. Misalnya:
| Fitur | Manfaat |
|---|---|
| Penyerapan cahaya lebih baik | Pelapis pintar menangkap lebih banyak sinar matahari. |
| Mengurangi kerusakan akibat panas | Bahan khusus mengurangi masalah panas. |
| Keluaran energi lebih tinggi | Menghasilkan daya lebih besar dibandingkan panel surya biasa. |
Penggunaan ini menunjukkan bagaimana sel perovskit dapat mengubah energi matahari dan teknologi pintar.
Sel surya perovskit sangat efisien dalam uji laboratorium. Milik mereka struktur kristal khusus membantu memindahkan muatan dengan cepat. Hal ini memungkinkan mereka untuk mencapai efisiensi lebih dari 25% . Sel silikon perovskit tandem telah berhasil efisiensi 28,6% . Panel silikon biasa biasanya berkisar antara 16% hingga 22%.
Bahan perovskit dapat disesuaikan untuk meningkatkan kinerjanya. Para ilmuwan dapat mengubah cara mereka menyerap cahaya dan menghantarkan listrik. Hal ini membuat mereka lebih baik dalam menangkap sinar matahari, bahkan dalam kondisi redup.
Sel surya perovskit adalah lebih murah untuk dibuat daripada silikon . Mereka menggunakan bahan umum dan metode pencetakan sederhana. Berbeda dengan silikon, bahan ini tidak memerlukan panas tinggi untuk memproduksinya. Ini menghemat energi dan mengurangi biaya.
Metode berbasis cairan memudahkan pembuatan banyak sel perovskit. Metode-metode ini menjaga biaya tetap rendah sekaligus mempertahankan efisiensi yang baik. Hal ini menjadikan teknologi perovskit pilihan bagus untuk energi bersih yang terjangkau.
Panel silikon dapat diandalkan dan bertahan lebih dari 25 tahun. Mereka kehilangan sedikit efisiensi seiring berjalannya waktu. Namun sel perovskit tidak bertahan lama. Pengujian menunjukkan efisiensinya bisa turun hingga 80% dalam waktu 1–2 tahun. Masalah seperti air, panas, dan sinar matahari menyebabkan penurunan ini.
Sel surya tandem meningkatkan daya tahan. Beberapa perangkat perovskit/silikon disimpan Efisiensi 90% setelah 1.000 jam pada suhu 80°C. Hal ini menunjukkan kemajuan dalam menjadikannya lebih stabil.
Para ilmuwan sedang berupaya membuat sel perovskit lebih kuat. Desain dua lapis dan lapisan pelindung membantu meningkatkan daya tahan. Beberapa sel tandem mempertahankan efisiensi 80% setelah 1.008 jam terkena cahaya. Perubahan ini dapat membantu sel perovskit bertahan 15 tahun atau lebih.
Memperbaiki masalah ini dapat menjadikan sel perovskit sebagai pilihan jangka panjang untuk energi ramah lingkungan.
Panel silikon adalah pilihan paling populer untuk energi surya. Mereka dapat diandalkan, tersedia secara luas, dan mudah diproduksi. Kebanyakan tata surya saat ini menggunakan teknologi silikon.
Tapi silikon punya batasnya. Ini tidak berfungsi dengan baik dalam cahaya redup dan membutuhkan banyak energi untuk membuatnya. Masalah-masalah ini memberikan sel perovskit peluang untuk tumbuh di pasar.
Sel surya perovskit menjadi lebih populer. Para ahli memperkirakan pasar akan tumbuh $295,8 juta pada tahun 2025 menjadi $6.958,2 juta pada tahun 2032 . Ini menunjukkan tingkat pertumbuhan tahunan sebesar 57%.
Sel perovskit lebih efisien dan lebih murah untuk diproduksi dibandingkan sel silikon. Mereka juga dapat digabungkan dengan silikon dalam sel tandem. Saat para ilmuwan memecahkan masalah ketahanan dan produksi, sel perovskit dapat mengubah masa depan energi surya.
Sel surya perovskit efisien, terjangkau, dan fleksibel. Mereka bisa menggantikan panel silikon tradisional. Namun mereka menghadapi masalah seperti umur pendek dan risiko lingkungan. Para ilmuwan sedang menemukan cara untuk mengatasi masalah ini. Metode manufaktur yang lebih baik dan kerja tim di seluruh bidang membantu memungkinkan produksi skala besar. Penggunaan AI dan investasi cerdas dapat mempercepat penggunaan energi terbarukan. Teknologi ini dapat menurunkan emisi karbon dan menjadikan energi lebih adil di seluruh dunia. Dengan penemuan baru dan pertumbuhan bisnis, sel surya perovskit mungkin mengubah akses energi dan membantu melawan perubahan iklim pada tahun 2050.
Sel surya perovskit menggunakan bahan khusus untuk mengubah sinar matahari menjadi tenaga. Panel ini efisien, ringan, dan dapat ditekuk, menjadikannya pilihan yang baik dibandingkan panel silikon biasa.
Sel perovskit lebih murah, mudah ditekuk, dan menyerap lebih banyak cahaya. Sel silikon bertahan lebih lama dan lebih tangguh. Mencampur kedua jenis sel tandem menggabungkan fitur terbaiknya.
Kebanyakan sel perovskit mengandung timbal, yang dapat merusak alam. Para ilmuwan sedang mengerjakan versi bebas timbal untuk menjadikannya lebih aman dan lebih baik bagi planet ini.
Ya, rumah bisa menggunakan sel surya perovskit. Ringan dan fleksibel, sehingga cocok dipasang di atap, dinding, atau jendela. Tapi mereka harus bertahan lebih lama untuk penggunaan sehari-hari.
Di laboratorium, sel perovskit mencapai efisiensi lebih dari 25%. Sel tandem dengan perovskit dan silikon bisa mencapai di atas 31%, menjadikannya sangat kuat.
Bahan-bahan tersebut mempunyai masalah seperti kerusakan yang cepat, polusi timbal, dan produksi yang sulit diukur skalanya. Para ilmuwan sedang menemukan cara untuk mengatasi masalah ini.
Ya, beberapa perusahaan sekarang menjual sel surya perovskit. Namun mereka perlu mengatasi masalah ketahanan dan lingkungan agar dapat digunakan secara lebih luas.
Masa depan terlihat cerah. Penelitian meningkatkan efisiensi, kekuatan, dan keamanannya. Dalam waktu dekat, mereka dapat menurunkan biaya dan memperluas penggunaan energi surya di mana pun.
