Para ilmuwan di Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL) telah membuat sel surya dengan efisiensi hampir 50%. Sel surya-enam persimpangan kini memegang rekor dunia untuk efisiensi konversi matahari tertinggi sebesar 47,1%, yang diukur dalam pencahayaan terkonsentrasi. Variasi sel yang sama juga mencetak rekor efisiensi dalam satu-pencahayaan matahari sebesar 39,2%.
"Perangkat ini benar-benar menunjukkan potensi luar biasa dari sel surya multijungsi," kata John Geisz, ilmuwan utama di High-Efficiency Crystalline Photovoltaics Group di NREL dan penulis utama makalah baru tentang sel-pembuat rekor.
Makalah, "Sel surya enam-persimpangan III-V dengan efisiensi konversi 47,1% pada konsentrasi 143 matahari," muncul di jurnal Nature Energy. Rekan penulis Geisz-adalah ilmuwan NREL Ryan France, Kevin Schulte, Myles Steiner, Andrew Norman, Harvey Guthrey, Matthew Young, Tao Song, dan Thomas Moriarty.
Untuk membuat perangkat ini, peneliti NREL mengandalkan bahan III-V -- disebut demikian-karena posisinya pada tabel periodik -- yang memiliki berbagai sifat penyerapan cahaya. Masing-masing dari enam persimpangan sel (lapisan fotoaktif) dirancang khusus untuk menangkap cahaya dari bagian tertentu dari spektrum matahari. Perangkat ini berisi total sekitar 140 lapisan berbagai bahan III-V untuk mendukung kinerja sambungan ini, namun tiga kali lebih sempit dari rambut manusia. Karena sifatnya yang sangat efisien dan biaya pembuatannya, sel surya III-V paling sering digunakan untuk memberi daya pada satelit, yang menghasilkan kinerja III-V yang tak tertandingi.
Namun, di Bumi, sel surya enam-persimpangan sangat-cocok untuk digunakan dalam fotovoltaik konsentrator, kata Ryan France, rekan-penulis dan ilmuwan di III-V Multijunction Group di NREL.
"Salah satu cara untuk mengurangi biaya adalah dengan mengurangi area yang dibutuhkan," katanya, "dan Anda dapat melakukannya dengan menggunakan cermin untuk menangkap cahaya dan memfokuskan cahaya ke suatu titik. Lalu Anda dapat menggunakan seperseratus atau bahkan seperseribu bahan, dibandingkan dengan-sel silikon pelat datar. Anda menggunakan lebih sedikit bahan semikonduktor dengan memusatkan cahaya. Keuntungan tambahannya adalah efisiensi meningkat saat Anda memusatkan cahaya."
Perancis menggambarkan potensi sel surya untuk melebihi efisiensi 50% sebagai "sebenarnya sangat dapat dicapai" namun efisiensi 100% tidak dapat dicapai karena batasan fundamental yang ditentukan oleh termodinamika.
Geisz mengatakan bahwa saat ini tantangan utama penelitian untuk mencapai efisiensi 50% adalah mengurangi hambatan resistif di dalam sel yang menghambat aliran arus. Sementara itu, dia mencatat bahwa NREL juga berupaya keras dalam mengurangi biaya sel surya III-V, sehingga memungkinkan pasar baru untuk perangkat yang sangat efisien ini.
Berita Dari: Science Daily
Diposting ulang oleh: Perusahaan Manajemen Kapita ITG Nuklir China
Hubungi kami: 86+ 13325354424 /Linll@xmcnitg.com
