
Para peneliti dari Chinese Academy of Sciences (CAS) berhasil menciptakan sel surya berbasis kesterite dengan efisiensi konversi daya sebesar 15,45 persen. Hasil ini menjadi rekor dunia untuk teknologi sel surya kesterite yang sebelumnya hanya mencapai 14,2 persen. Keberhasilan ini membuka peluang besar untuk mengembangkan teknologi sel surya yang lebih murah dan ramah lingkungan.
Kesterite adalah mineral alami yang terbuat dari logam tembaga, seng, timah, dan sulfur. Keunggulan utamanya adalah kelimpahan bahan dan biaya produksinya yang rendah, sehingga sangat potensial untuk digunakan sebagai bahan dasar sel surya thin-film generasi berikutnya. Meski demikian, pengembangan kesterite menghadapi tantangan teknis berupa migrasi ion logam yang sulit dikontrol, yang mengakibatkan cacat dan menurunkan efisiensi perangkat.
Untuk mengatasi masalah ini, peneliti CAS memperkenalkan mekanisme baru dengan memanfaatkan fase antarmuka berbahan lithium tin sulfida atau Li₂SnS₃ (LTS). Fase ini mengubah jalur migrasi ion dan menyeimbangkan pergerakan ion tembaga dan timah, sehingga mengurangi cacat dan memperbaiki kualitas kristal sel. Hal ini juga menstabilkan sambungan antar lapisan dalam sel surya, meningkatkan efisiensi dan keandalannya.
Dalam pengujian dengan kondisi pencahayaan standar, sel surya ini mencatat tegangan sirkuit terbuka lebih dari 600 mV pada celah pita 1,10 eV, angka yang tinggi dan menunjukkan pengurangan kerugian energi yang signifikan. Hasil ini menandai bahwa kendala besar yang selama ini menghambat efisiensi sel kesterite berhasil diatasi dengan solusi baru yang dikembangkan.
Selain rekor efisiensi, tim CAS juga sudah membangun portofolio hak kekayaan intelektual untuk proses pembuatan menggunakan Li₂SnS₃, menyiapkan landasan bagi produksi massal dan industrialisasi teknologi ini. Ini menjadi tonggak penting untuk masa depan teknologi tenaga surya yang lebih murah, melimpah, dan ramah lingkungan.