Apakah pigmen organik dapat digunakan pada sel surya tandem lainnya selain perovskit/silikon

Ya, pigmen organik dapat digunakan dalam sel surya tandem selain kombinasi perovskit/silikon. Berikut analisis berdasarkan penelitian yang tersedia:

1. Contoh Aplikasi Pigmen Organik pada Sel Tandem Lain

a. Sel Tandem Perovskit/Organik

• Studi Sel Tandem Perovskit/Organik7:
  Kombinasi perovskit dengan material organik (misal: polimer) menghasilkan efisiensi hingga 23,6%. Pigmen organik dapat digunakan untuk:
  • Pasivasi cacat permukaan lapisan perovskit.
  • Meningkatkan transfer muatan antara lapisan organik dan perovskit.
  • Mengoptimalkan penyerapan spektrum melalui sifat optik pigmen organik.

b. Sel Tandem Organik/Organik

• Penggunaan Polimer Terkonjugasi (P3HT)3:
  Sel surya organik berbasis polimer seperti poly(3-hexylthiophene) (P3HT) dapat dikombinasikan dengan material organik lain (misal: grafit) untuk membentuk struktur tandem. Pigmen organik berpotensi meningkatkan:
  • Mobilitas elektron melalui lapisan aktif.
  • Penyerapan cahaya pada rentang spektrum berbeda.

2. Manfaat Pigmen Organik dalam Sel Tandem

1. Biaya Rendah:
   Pigmen seperti quinacridone (QA) hanya berharga $0,50/kg2, lebih murah daripada material anorganik seperti arsenida galium atau telurida kadmiun4.
2. Pasivasi Cacat:
   Lapisan organik (misal: CF3-TEA) mengurangi cacat permukaan pada struktur perovskit atau material organik lain, menekan rekombinasi nonradiatif1.
3. Hidrofobisitas:
   Pigmen organik membuat permukaan sel tahan air, meningkatkan stabilitas jangka panjang2.
4. Transfer Muatan Optimal:
   Tingkat energi pigmen (misal: QA) memfasilitasi aliran elektron/lubang terarah antar lapisan2.

3. Tantangan dan Potensi Pengembangan

• Kompatibilitas Material:
  Pigmen organik harus memiliki tingkat energi yang sesuai dengan lapisan semikonduktor lain dalam struktur tandem.
• Skalabilitas:
  Teknik aplikasi seperti spray coating perlu dioptimalkan untuk lapisan seragam pada area besar1.
• Stabilitas Termal:
  Beberapa pigmen organik rentan terhadap degradasi suhu tinggi, sehingga perlu modifikasi kimia6.

4. Kesimpulan

Pigmen organik seperti QA dan CF3-TEA tidak terbatas pada sel tandem perovskit/silikon. Mereka dapat diintegrasikan ke dalam berbagai struktur tandem, seperti:

• Perovskit/Organik (efisiensi >23%)7.
• Organik/Organik (misal: P3HT + grafit)3.
• Perovskit/CIGS (potensi dengan lapisan pasivasi organik).

Penelitian ini membuktikan bahwa pigmen organik adalah komponen serbaguna untuk meningkatkan efisiensi, stabilitas, dan ekonomi sel surya tandem generasi berikutnya. Boy138