Sejarah perkembangan teknologi modul fotovoltaik

Perkembangan teknologi modul fotovoltaik dapat ditelusuri kembali ke akhir abad ke-19, ketika para fisikawan menemukan bahwa bahan-bahan tertentu dapat mengubah sinar matahari menjadi listrik.Seiring berjalannya waktu, para peneliti telah menguasai teknik pembuatan sel surya dan terus-menerus meningkatkan desain dan kinerja sel-sel ini.Artikel ini akan menjelaskan secara rinci sejarah pengembangan teknologi modul fotovoltaik.

Sel surya generasi pertama (1954)

Generasi pertama sel surya ditemukan oleh para peneliti di Bell Labs pada tahun 1954.Jenis sel ini terbuat dari bahan silikon dan disebut sel surya silikon monokristalin.Efisiensi dari jenis baterai ini sangat rendah, hanya sekitar 6%, tetapi membuka jalan untuk penelitian dan pengembangan sel surya.

Sel surya generasi kedua (1970-an)

Sel surya generasi kedua dibuat menggunakan silikon polikristalin dan disebut sel surya silikon polikristalin.Sel-sel seperti itu lebih murah daripada sel surya silikon monokristalin dan memiliki efisiensi yang lebih baik, mencapai sekitar 10%.

Pada pertengahan 1970-an, para peneliti mulai mempelajari penggunaan bahan semikonduktor senyawa untuk membuat sel surya.Jenis sel ini disebut sel surya efisiensi tinggi karena lebih efisien daripada sel surya silikon polikristalin.Salah satu sel surya semikonduktor senyawa adalah sel surya gallium arsenida, yang memiliki efisiensi lebih dari 20%.

Sel surya generasi ketiga (1990-an)

Penelitian tentang sel surya generasi ketiga dimulai pada pertengahan 1990-an.Jenis sel surya ini menggunakan berbagai bahan yang lebih luas, termasuk bahan organik, sel surya yang sensitif terhadap pewarna dan sel surya perovskit.

Sel surya organik menggunakan polimer organik sebagai bahan semikonduktor. Sel-sel ini murah, ringan, dan cocok untuk digunakan di area yang luas.Namun, efisiensi sel surya organik sangat rendah, hanya sekitar 3%.

Sel surya yang sensitif terhadap pewarna (DSSC) menggunakan molekul pewarna untuk mengubah cahaya menjadi listrik.Jenis sel surya ini lebih efisien daripada sel surya organik dan bisa mencapai sekitar 10%.DSSC memiliki biaya rendah dan proses produksi yang sederhana, membuatnya cocok untuk digunakan dalam produksi skala besar.

Sel surya perovskite adalah salah satu sel surya generasi ketiga yang paling menjanjikan.Ini menggunakan bahan perovskit sebagai semikonduktor dan dapat mencapai efisiensi yang lebih tinggi, yang saat ini melebihi 20%.Baterai jenis ini lebih murah untuk diproduksi dan memiliki stabilitas dan daya tahan yang lebih tinggi.

Sel surya generasi keempat (awal abad ke-21)

Sel surya generasi keempat adalah teknologi sel surya terbaru dan yang paling menjanjikan.Jenis bahan sel surya generasi keempat lebih beragam, termasuk bahan organik, bahan anorganik dan bahan hibrida.

Sel surya hibrida organik-anorganik (HIBC) adalah teknologi penting dalam generasi keempat sel surya.Baterai menggunakan campuran bahan organik dan anorganik untuk mencapai kombinasi efisiensi tinggi dan umur panjang.Efisiensi sel surya HIBC telah melebihi 15%, dan biaya manufakturnya rendah, sehingga cocok untuk digunakan dalam produksi massal.

Selain sel surya HIBC, sel surya generasi keempat juga termasuk sel surya dot kuantum, sel surya nanowire, sel surya graphene, dll.Teknologi ini masih dalam penelitian dan pengembangan, tetapi telah menunjukkan efisiensi dan potensi yang tinggi.

Ringkasan

Seiring waktu, efisiensi dan biaya sel surya secara bertahap meningkat, dan berbagai teknologi sel surya telah muncul.Efisiensi sel surya generasi pertama hanya 6%, sedangkan efisiensi sel surya generasi keempat telah melebihi 15%.Di masa depan, dengan perkembangan dan optimalisasi teknologi sel surya yang terus-menerus, biaya tenaga surya akan terus menurun,dan posisinya di industri energi akan menjadi semakin penting.