Perbandingan Setiap Generasi Sel Surya

Dye Sensitized Solar Cell - Solar Sel Generasi Ketiga
Dye Sensitized Solar Cell – Solar Sel Generasi Ketiga, bayangkan bahwa kipas berputar hanya karena cahaya lampu yangditerima oleh sel surya jenis DSSC

Sel Surya sampai saat ini sudah mencapai generasi ke tiga, apa perbedaan di setiap generasinya?

Sel surya ditemukan pada abad ke 19. Pada saat ini aplikasi sel surya sangatlah luas, dari penggunaan senter yang tidak perlu baterai hingga sebagai sumber listrik untuk pesawat ulang alik di luar angkasa. Hal ini akan terus berkembang hingga dapat menggantikan peranan energi fosil dalam memproduksi listrik. Parameter-parameter penting sejak pertama kali sel surya ditemukan adalah efisiensi, harga, kehandalan, dan daya tahan terhadap pengaruh lingkungan. Parameter tersebut pula yang menentukan daya saing penggunaan sel surya sebagai sumber energi dengan bahan bakar fosil.

Berikut video yang menjelaskan potensi sel surya

Seperti yang telah dijelaskan pada artikel sebelumnya, letak Indonesia yang dilalui oleh garis katulistiwa menyebabkan Indonesia memiliki potensi pemanfaatan sinar matahari yang sangat luar biasa besar (link). Bumi menerima energi yang luar biasa besar dari sinar matahari. Matahari, sebagai bintang, adalah reaktor tempat terjadinya reaksi fusi yang telah beroperasi sejak 4 juta tahun yang lalu. Satu menit energi yang dihasilkan dari reaksi fusi didalam matahari mampu memenuhi kebutuhan listrik seluruh umat manusia di bumi selama setahun!! Pada suatu hari, entah kapan, akan tiba masanya ketika umat manusia mampu mengolah energi sinar matahari secara maksimal sehingga daya listrik yang dihasilkan pada saat tersebut melebih daya listrik yang dikonsumsi oleh umat manusia selama 27 tahun. Faktanya adalah jumlah radiasi matahari yang sampai ke bumi selama 3 hari setara dengan energi yang disimpan oleh seluruh persediaan energi fosil. Dikarenakan potensi yang sangat besar tersebut, pada abad ke 18 ditemukan teknologi yang bernama solar thermal collector atau alat pengumpul cahaya matahari oleh saintis Swiss yang bernama Horace de Saussure.

Memproduksi energi listrik secara langsung dari energi matahari adalah penemuan selanjutnya. Teknologi ini ditemukan oleh Alexander Edmond Becquerel, teknologi yang merupakan cikal bakal dari teknologi sel surya.

Sel surya berdasarkan perkembangannya dibagi menjadi 3 generasi.

Sel surya generasi pertama adalah sel surya yang mahal untuk diproduksi dan memiliki efisiensi yang tinggi, meliputi Sel Surya Single Crystal, sel surya multi kristal. Dikarenakan generasi pertama, teknologi sel surya generasi ini adalah yang tertua dan saat ini paling banyak digunakan karena memiliki efisiensi yang tinggi. Sel surya generasi pertama dibuat pada wafer. Setiap wafernya dapat memberikan 2-3 watt. Untuk meningkatkan daya listriknya maka dibuat solar modul, yang merupakan kumpulan dari wafer yang disusun menjadi satu.

Sel surya generasi kedua adalah sel surya yang memiliki efisiensi lebih rendah tetapi lebih ekonomis, biaya yang dikeluarkan pesatuan watt yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan sel surya generasi pertama. Selain itu lebih estetis. Lebih estetis karena tidak ada penyekat (finger) seperti sel surya generasi pertama, sehingga cocok digunakan pada kaca jendela, mobil, dan bangunan. Sel surya yang menekankan teknologi lapisan tipis (thin film), seperti a-Si thin film solar cell, CdTe solar sel dan lain-lain.  Lapisan tipis ini juga dapat ditumbuhkan pada substrat yang fleksibel hingga mencapai luas permukaan 6 m persegi.

Sel surya generasi ketiga adalah sel surya yang sangat efisien baik dari segi energi yang dihasilkan dan biaya fabrikasinya, meliputi sel surya  berbasiskan nanokristal, berbasiskan polimer, dan sel surya pewarna tersensitisasi (dye-sensitized solar cell). Generasi ketiga ini adalah sel surya yang sangat prospektif dan menjanjikan kedepannya, tetapi masih belum luas produksi secara massalnya. Pada beberapa Negara maju seperti swiss, DSSC telah diproduksi oleh perusahaan G24 (link). Sel surya generasi ketiga yang saat ini sangat banyak diteliti, karena brusaha menghasilkan sel surya yang ekonomis tetapi efisiensinya juga tinggi.Mekanisme kerja dari DSSC dapat dibaca pada artikel sebelumnya (link).

Perbandingan efisiensi dari ketiga generasi tersebut ditunjukkan oleh gambar berikut:

 

Perbandingan Efisiensi Sel Surya dari Tiga Generasi
Perbandingan Efisiensi Sel Surya dari Tiga Generasi

Perbandingan harga dan efisiensi setiap generasi ditunjukkan oleh gambar berikut:

Baca juga:
Perbandingan harga dan efisiensi setiap generasi
Perbandingan harga dan efisiensi setiap generasi

Keunggulan (+) dan Kelemahan (-) dari setiap generasi sel surya dirangkum sebagai berikut:

  • Generasi pertama :

+ Efisiensi tinggi (>10%)

+ Sudah luas dikomersialisasi

–  Mahal

– Proses fabrikasi silicon sangat susah dan kompleks

  • Generasi Kedua

+ Memiliki koefisien absorbs matahari yang tinggi

+ Dapat diproses dalam keadaan non vacuum

+ Lebih murah dibandingkan generasi pertama

– Proses fabrikasinya menghasilkan limbah yang mencemari lingkungan

– Efisiensi lebih rendah dibandingkan geenrasi pertama

  • Generasi ketiga

+ Bahan baku mudah ditemukan

+ Proses fabrikasi yang termudah

+ Biayanya yang termurah

– Menggunakan elektrolit cair sehingga dapat menguap

– Belum dikomersialisasi secara massal

Berikut video teknologi masa depan dari sel surya

Baca juga artikel berjudul Nanomaterials for Energy Storage

Sumber :

Mohammad Tawheed Kibria, Akil Ahammed, Saad Mahmud Sony, Faisal Hossain, Shams-Ul-Islam. 2014. A Review: Comparative studies on different generation solar cells technology. Proceedings of 5th International Conference on Environmental Aspects of Bangladesh [ICEAB 2014].

Sosial Media

Nur Abdillah Siddiq

Founder at Warstek.com
Mahasiswa S3 Fisika ITS, menekuni bidang Optoelektronik dan Elektromagnetika Terapan. Sangat mencintai aktivitas membaca dan mendesain. Profil lebih lengkap dapat dilihat di www.facebook.com/fisrek .
Nur Abdillah Siddiq
Sosial Media

Latest posts by Nur Abdillah Siddiq (see all)

Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:

Satu gagasan untuk “Perbandingan Setiap Generasi Sel Surya

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *