Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Dua Cacat Penting Tingkatkan Efisiensi Sel Surya Heterojunction

Menemukan jenis cacat spesifik yang membatasi efisiensi sel surya heterojunction silikon dan mengembangkan metode analisis yang lebih akurat untuk meningkatkan performa dan menghasilkan sel surya yang lebih efisien.

26 Nov 2025, 22.26 WIB

285 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini berhasil mengidentifikasi dua jenis defek yang mempengaruhi kinerja sel surya heterojunction.
Metode analisis baru memungkinkan pemahaman yang lebih baik tentang hubungan antara defek dan passivasi.
Hasil penelitian diharapkan dapat mempercepat pengembangan sel surya yang lebih efisien dan teknologi tandem kelas dunia.

Daejeon dan Cheongju, Korea Selatan - Para peneliti Korea dari KIER dan Chungbuk National University berhasil mengidentifikasi dua jenis cacat pada sel surya heterojunction silikon, teknologi sel surya berbasis silikon yang paling efisien saat ini. Temuan ini sangat penting karena cacat tersebut selama ini menjadi penghambat utama efisiensi sel surya SHJ.

Sel surya SHJ menggabungkan silikon kristalin dengan lapisan silikon amorf tipis. Meskipun teknologi ini populer dalam desain tandem sel surya generasi berikutnya, keberadaan berbagai cacat mikroskopis dalam materialnya sering menjebak elektron dan mengurangi efisiensi energi yang dihasilkan.

Penelitian ini menggunakan metode Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS) yang sudah dimodifikasi. Dengan teknik ini, para ilmuwan dapat melihat respons cacat dengan lebih detail dan menemukan bahwa cacat yang sebelumnya diduga tunggal sebenarnya merupakan gabungan dari dua jenis cacat berbeda yang memiliki karakteristik dan lokasi berbeda di dalam perangkat.

Cacat pertama memiliki karakteristik lambat dan level dalam, sedangkan cacat kedua bersifat cepat dan level dangkal. Menariknya, kondisi produksi dan operasi sel surya, terutama kandungan hidrogen, bisa menyebabkan cacat tersebut mengubah konfigurasi ikatannya sehingga mempengaruhi performa sel.

Penemuan ini tidak hanya mendorong perbaikan dalam pembuatan dan passivasi sel surya SHJ, tapi juga membuka peluang aplikasi analisis serupa pada berbagai teknologi semikonduktor, seperti sensor, LED, dan perangkat CMOS, yang dapat meningkatkan kinerja dan efisiensi teknologi semikonduktor secara luas.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/two-key-defects-hold-back-solar-cell-efficiency

Analisis Ahli

Hee-Eun Song

"Studi ini akan mempercepat pengembangan sel surya heterojunction berkinerja tinggi dengan teknologi milik KIER."

Ka-Hyun Kim

"Analisis ini menyediakan pemahaman fundamental tentang hubungan antara cacat dan passivasi, serta bisa diterapkan pada berbagai perangkat semikonduktor lainnya."

Analisis Kami

"Penelitian ini merupakan terobosan penting yang mengungkap kompleksitas cacat dalam sel surya SHJ yang sebelumnya tersembunyi oleh keterbatasan metode analisis. Dengan pemahaman mendalam tentang sifat cacat dan pengaruh hidrogen, langkah perbaikan passivasi menjadi lebih terarah dan strategis, membuka jalan bagi efisiensi yang lebih tinggi dalam teknologi surya."

Prediksi Kami

Penemuan ini akan mempercepat pengembangan sel surya SHJ berperforma tinggi dan memungkinkan teknologi tandem surya kelas dunia, serta mendorong inovasi di bidang semikonduktor lain.