Pertarungan melawan perubahan iklim mungkin semakin cepat, tetapi tampaknya sel surya silikon energi hijau mencapai batasnya.Cara paling langsung untuk melakukan konversi saat ini adalah dengan panel surya, tetapi ada alasan lain mengapa mereka menjadi harapan besar energi terbarukan.
Komponen kunci mereka, silikon, adalah zat paling melimpah kedua di Bumi setelah oksigen.Karena panel dapat diletakkan di tempat yang membutuhkan daya – di rumah, pabrik, bangunan komersial, kapal, kendaraan jalan raya – tidak perlu lagi mentransmisikan daya melintasi lanskap;dan produksi massal berarti panel surya sekarang sangat murah sehingga keekonomisan penggunaannya menjadi tak terbantahkan.
Menurut laporan prospek energi Badan Energi Internasional 2020, panel surya di beberapa lokasi menghasilkan listrik komersial termurah dalam sejarah.
Bahkan beruang serangga tradisional itu “bagaimana kalau hari gelap atau mendung?”menjadi kurang bermasalah berkat kemajuan transformatif dalam teknologi penyimpanan.
Bergerak melampaui batas matahari
Jika Anda mengharapkan "tetapi", ini dia: tetapi panel surya silikon mencapai batas praktis efisiensinya karena beberapa hukum fisika yang cukup merepotkan.Sel surya silikon komersial sekarang hanya sekitar 20 persen efisien (meskipun hingga 28 persen di lingkungan laboratorium. Batas praktisnya adalah 30 persen, yang berarti mereka hanya dapat mengubah sekitar sepertiga dari energi yang diterima Matahari menjadi listrik).
Namun, panel surya akan menghasilkan energi bebas emisi berkali-kali lebih banyak selama masa pakainya daripada yang digunakan dalam pembuatannya.
sel surya silikon/perovskit
Perovskite: masa depan energi terbarukan
Seperti silikon, zat kristal ini bersifat fotoaktif, artinya ketika terkena cahaya, elektron dalam strukturnya menjadi cukup bersemangat untuk melepaskan diri dari atomnya (pembebasan elektron ini adalah dasar dari semua pembangkit listrik, dari baterai hingga pembangkit listrik tenaga nuklir) .Mengingat bahwa listrik berlaku, garis conga elektron, ketika elektron lepas dari silikon atau perovskit disalurkan ke kawat, listrik adalah hasilnya.
Perovskite adalah campuran sederhana dari larutan garam yang dipanaskan antara 100 dan 200 derajat untuk membangun sifat fotoaktifnya.
Seperti tinta, itu bisa dicetak ke permukaan, dan bisa ditekuk seperti silikon yang kaku.Digunakan pada ketebalan hingga 500 kali lebih kecil dari silikon, juga sangat ringan dan bisa semi-transparan.Ini berarti dapat diterapkan ke semua jenis permukaan seperti pada ponsel dan windows.Kegembiraan sebenarnya adalah seputar potensi produksi energi perovskite.
Mengatasi tantangan terbesar perovskite – kemunduran
Perangkat perovskite pertama pada tahun 2009 mengubah hanya 3,8 persen sinar matahari menjadi listrik.Pada tahun 2020, efisiensi mencapai 25,5 persen, mendekati rekor lab silikon sebesar 27,6 persen.Ada perasaan efisiensinya bisa segera mencapai 30 persen.
Jika Anda mengharapkan 'tetapi' tentang perovskite, yah, ada beberapa.Komponen kisi kristal perovskit adalah timbal.Kuantitasnya kecil, tetapi potensi toksisitas timbal membuatnya menjadi pertimbangan.Masalah sebenarnya adalah bahwa perovskit yang tidak terlindungi dengan mudah terdegradasi melalui panas, kelembaban dan kelembaban, tidak seperti panel silikon yang secara rutin dijual dengan jaminan 25 tahun.
Silikon lebih baik dalam menangani gelombang cahaya berenergi rendah, dan perovskite bekerja dengan baik dengan cahaya tampak berenergi lebih tinggi.Perovskite juga dapat disetel untuk menyerap panjang gelombang cahaya yang berbeda – merah, hijau, biru.Dengan menyelaraskan silikon dan perovskit dengan hati-hati, ini berarti setiap sel akan mengubah lebih banyak spektrum cahaya menjadi energi.
Angka-angkanya mengesankan: satu lapisan bisa menjadi 33 persen efisien;tumpukan dua sel, itu 45 persen;tiga lapisan akan memberikan efisiensi 51 persen.Angka-angka seperti ini, jika bisa diwujudkan secara komersial, akan merevolusi energi terbarukan.
Waktu posting: Agustus-12-2021