Ya, pigmen organik dapat digunakan pada sel surya tandem berbasis perovskit/silikon. Berikut analisis berdasarkan hasil penelitian terkini:
1. Peningkatan Efisiensi
Pigmen organik seperti quinacridone (QA) dan CF3-TEA terbukti meningkatkan efisiensi sel tandem perovskit/silikon melalui:
- Pasivasi Cacat Permukaan:
CF3-TEA (senyawa organik berbasis tiofenetilammonium) diaplikasikan pada silikon bertekstur mikro, mengurangi cacat kristal pada lapisan perovskit. Ini meningkatkan transfer elektron dan menekan rekombinasi nonradiatif, menghasilkan efisiensi hampir 31%1. - Transfer Muatan Terarah:
QA memiliki tingkat energi yang sesuai untuk memfasilitasi transfer lubang (hole) dari perovskit ke lapisan transpor muatan, meningkatkan efisiensi konversi dari 18,9% menjadi 21,1% pada sel perovskit tunggal2.
2. Pengurangan Biaya Produksi
- Substrat Murah:
Pigmen organik memungkinkan penggunaan wafer silikon Czochralski bertekstur mikro (biaya 50% lebih rendah) dibandingkan wafer halus atau berstruktur nano1. - Material Berbiaya Rendah:
QA hanya berharga $0,50/kg, jauh lebih murah daripada material konvensional seperti lapisan antarmuka berbasis logam2. - Proses Sederhana:
Aplikasi pigmen organik melalui spray coating atau spin-coating-annealing tidak memerlukan alat mahal, cocok untuk produksi skala industri12.
3. Stabilitas Jangka Panjang
- Hidrofobisitas:
Lapisan pigmen organik seperti QA membuat permukaan sel tahan air, mengurangi degradasi akibat kelembapan. Sel mempertahankan 90% efisiensi awal setelah 1.000 jam operasi2. - Ketahanan Termal:
CF3-TEA meningkatkan stabilitas termal dan lingkungan, mempertahankan 90% efisiensi setelah 500 jam pada sel tandem1.
4. Contoh Implementasi
| Pigmen Organik | Peran | Hasil |
|---|---|---|
| CF3-TEA | Pasivasi permukaan silikon bertekstur | Efisiensi tandem 31%, biaya substrat turun 50%1 |
| Quinacridone (QA) | Lapisan passivasi perovskit | Efisiensi 21,1%, stabilitas >1.000 jam2 |
5. Tantangan
- Konsistensi Lapisan:
Aplikasi spray coating pada permukaan bertekstur mikro memerlukan presisi untuk memastikan lapisan seragam1. - Kompatibilitas Energi:
Tingkat energi pigmen harus sesuai dengan material perovskit/silikon untuk transfer muatan optimal2.
6. Potensi Komersialisasi
Sel tandem perovskit/silikon dengan pigmen organik menawarkan:
- Efisiensi >30%, mengungguli sel silikon konvensional (15–25%)3.
- Biaya produksi rendah berkat material murah dan proses sederhana.
- Daya tahan tinggi dalam kondisi lingkungan ekstrem.
Kesimpulan
Pigmen organik seperti CF3-TEA dan QA telah membuktikan kemampuan mereka dalam meningkatkan efisiensi, stabilitas, dan ekonomi sel tandem perovskit/silikon. Dengan efisiensi mencapai 31% dan biaya produksi yang rendah, teknologi ini berpotensi merevolusi industri energi surya dalam dekade mendatang. Boy138