Grafik Efisiensi Modul Surya dari NREL
Baru-baru ini NREL merilis grafik perkembangan efisiensi dari modul surya berbagai teknologi, selain grafik efisiensi sel surya skala labnya. Link nya disini https://www.nrel.gov/pv/module-efficiency.html dan grafik terbarunya ada dibawah. Mereka meendefinisikan modul mulai dari luas area 200-800 cm2 sebagai Mini-module dan >14000 cm2 sebagai large module. Untuk skala lab tidak ada batasan area untuk sel surya, terserah dari masing2 peneliti atau lab. Sebagai info, saya biasanya dilab bekerja dengan luas area setiap sel sekitar 0.1 cm2.
Grafik perkembangan rekor efisiensi sel surya (per 8 Juni 2018)
Sudah sekitar 2.5 tahun terakhir kali saya mengupdate grafik perkembangan efisiensi sel surya. Menarik untuk melihat bagaimana perkembangannya sekarang, mana teknologi yang rising dan mana teknologi yang stagnan. Berikut jenis sel surya yang efisiensinya naik dibanding update di https://teknologisurya.wordpress.com/2015/12/20/grafik-perkembangan-rekor-efisiensi-sel-surya-per-20-desember-2015/,
- Quantum dot : 10.6% –> 13.4% (NREL)
- Amorphous Si:H : 13.6% –> 14.0% (AIST)
- CdTe : 21.5% –> 22.1% (First Solar)
- Multicrystalline Si: 20.8% –> 22.3% (Fraunhofer-ISE)
- CIGS : 22.3% –> 22.6% (ZSW)
- Perovskite : 21.0% –> 22.7% (KRICT)
- Single crystal Si : 25.0% –> 26.1% (ISFH)
- Si heterostructures : 25.6% –> 26.6% (Kaneka)
- Single crystal GaAs : 27.5% –> 27.8% (LG electronics)
- Multijunction two-junction cells (non concentrator) : 31.5 –> 32.8% (LG electronics)
- Multijunction two-junction cells (concentrator) : 34.9% –> 35.5% (NREL)
Nampaknya organic cells, CZTSSe, dan dye-sensitized solar cells mengalami stagnan efisiensi dalam 2.5 tahun ini.
*Sumber : NREL
MIT: The Future of Solar Energy
Report yang menarik dari MIT tentang future dan prospect dari berbagai teknologi sel surya dan aspek ekonomisnya, silakan cek di link berikut
Grafik perkembangan rekor efisiensi sel surya (per 20 Desember 2015)
Dibandingkan dengan grafik rekor efisiensi terdahulu diblog ini (15 Januari 2015) https://teknologisurya.wordpress.com/2015/01/15/grafik-perkembangan-rekor-efisiensi-sel-surya-per-15-januari-2015/ , perkembangan efisiensinya,
- Quantum dot cells: 9.2% –> 10.6%
- Organic cells: 11.1% –> 11.5%
- Inorganic cells: 11.1% –> 12.6%
- Amorphous Si:H: 13.4% –> 13.6%
- Perovskite cells: 20.1% –> 21.0%
- Multicrystalline Si cells: 20.4% –> 20.8%
- CdTe: 21% –> 21.5%
- CIGS: 21.7% –> 22.3%
- Single crsytal GaAs: 26.4% –> 27.5%
- Four junctions or more Multijunction cells (concentrator): 44.7% –> 46%
*Sumber: http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg
Rekor efisiensi sel surya thin film dipegang oleh Solar Frontier (22.3%)
Rekor efisiensi sel surya thin film sekarang jatuh ke Solar Frontier, salah satu perusahaan fotovoltaik dari Jepang. Mereka berhasil mencapai efisiensi 22.3% pada sel ukuran 0.5 cm2. Sebelumnya rekor efisiensi dipegang oleh ZSW Stuttgart Germany (Stuttgart Centre for Solar Energy and Hydrogen Research) dengan efisiensi 21.7%. Mereka menggunakan Copper Indium Gallium Diselenide/Disulfide (CIGS) sebagai photoabsorber. Untuk saat ini msih belum jelas aspek apa secara detail yang mereka berhasil tingkatkan untuk mencapai efisiensi ini, namun dari situs resminya disebutkan bahwa optimasi absorber CIGS and junctionnnya yang memegang peran penting. Target jangka panjang mereka adalah efisiensi lebih dari 30% dengan teknologi CIGS.
Efisiensi adalah faktor penting dalam harga cost/watt suatu modul surya. Dengan meningkatnya efisiensi sel surya, maka cost/watt akan semakin turun, dengan catatan cost teknologi untuk memproduksi sel surya tersebut tidak berbeda jauh/tetap atau bahkan lebih murah.
Sel surya thin film CIS dari Solar Frontier. Sumber: Solar Frontier
*Sumber: http://www.solar-frontier.com/eng/news/2015/C051171.html
Grafik perkembangan rekor efisiensi sel surya (per 15 Januari 2015)
Dibandingkan dengan grafik rekor efisiensi terdahulu di blog ini (30 Oktober 2014) https://teknologisurya.wordpress.com/2014/10/30/grafik-perkembangan-rekor-efisiensi-sel-surya-per-30-october-2014/ . Perkembangan efisiensinya,
- Perovskite cells: 17.9% –> 20.1%
- Quantum dot cells: 8.6% –> 9.2%
*Sumber: http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg
HIghlights WCPEC-6 Kyoto, Japan
Beberapa minggu yang lalu saya berpartisipasi di WCPEC-6 Kyoto, Jepang. Konferensi ini diadakan 5 tahun sekali dan merupakan gabungan dari tiga konferensi besar fotovoltaik dari tiga belahan dunia yaitu IEEE-PVSC (Amerika), EUPVSEC (Eropa), dan PVSEC (Asia). Berbagai macam terobosan dan temuan-temuan baru dari teknologi fotovoltaik dipresentasikan di konferensi ini, termasuk juga bagaimana prospek fotovoltaik kedepannya. Berikut saya upload highlights dari area-area di konferensi ini.
*Sumber: http://wcpec6.com/pdf/conference_highlights.pdf
Grafik perkembangan rekor efisiensi sel surya (per 30 October 2014)
Dibandingkan dengan grafik rekor efisiensi terdahuku di blog ini (5 Juli 2014) https://teknologisurya.wordpress.com/2014/07/05/grafik-perkembangan-rekor-efisiensi-sel-surya-per-5-juli-2014/ perubahan-perubahan rekor efisiensinya yaitu:
- CdTe: 20.4% –> 21.0%
*Sumber: http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg
Grafik perkembangan rekor efisiensi sel surya (per 5 Juli 2014)
Dibandingkan dengan grafik rekor efisiensi terdahuku di blog ini (19 Februari 2014) https://teknologisurya.wordpress.com/2014/02/19/grafik-perkembangan-rekor-efisiensi-sel-surya-per-19-februari-2014/ perubahan-perubahan rekor efisiensinya yaitu:
- Perovskite cells: 16.2% –> 17.9%
- CdTe: 19.6% –> 20.4%
- Thin Film crystalline cells: 20.1% –> 21.2%
- CIGS (concentrator): 22.8% –> 23.3%
- Single crystal Si solar cell: 24.7% –> 25%
- Multijunction cells four junction (concentrator): 43.6% –> 44.7%
Sel surya Perovskite tanpa timbal (Pb)
Peneliti dari Northwestern University baru-baru ini melaporkan di jurnal Nature Photonics sel surya perovskite dengan mengganti timbal (Pb) pada CH3NH3PbI3 dengan Sn (tin) menjadi CH3NH3SnI3. Sel surya perovskite dengan menggunakan CH3NH3PbI3 telah mencapai efisiensi yang cukup tinggi sekitar 15%, dan dianggap sebagai terobosan besar di bidang sel surya karena efisiensinya yang tinggi, metoda pembuatan yang relatif lebih murah dibanding jenis sel surya lain, dan juga karena efisiensi tersebut dicapai dalam waktu dua tahun sejak pertama kali sel surya jenis ini dilaporkan! Namun karena Pb digunakan sebagai komponen utama dalam perovskite, diperlukan material alternatif yang lebih aman untuk lingkungan. Dalam laporan ini, Sn digunakan untuk menggantikan Pb dalam struktur perovskite (struktur sel suryanya ditunjukkan digambar di bawah). Terjadi pergeseran energi band gap dari 1.55 eV pada CH3NH3PbI3 menjadi sekitar 1.3 eV pada CH3NH3SnI3 yang membuat spektrum cahaya yang terserap menjadi lebih luas. Sejauh ini efisiensi sel surya perovskite dengan menggunakan CH3NH3SnI3 mencapai 5.73%. Kita nantikan terobosan-terobosan selanjutnya dari jenis sel surya yang sedang hot ini..
Gambar SEM struktur sel surya perovskite pada penelitian ini. Sumber: Nature Photonics, DOI: 10.1038/nphoton.2014.82
*Sumber : http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2014.82.html#affil-auth
teknologi surya 
