Teknologi Solar Cell Microskopis
Dalam penelitian di Sandia National Laboratories, mereka telah berhasil menyusutkan sel surya dengan skala mikro. Harapan dari semua ini adalah mengenai efisiensi yang nanti dihasilkan dalam sel surya silikon.
Multi-kristalin silikon adalah yang sampai saat ini digunakan sebagai standard efisiensi sel surya, harganya mahal dan sel-sel nya berat serta rapuh. Sandia silikon mikroskopis (buatan sandia national laboratories) telah mengklaim menggunakan materi 100 kali lebih kecil dari efisiensi yang ada sekarang.
Sandia silikon mikroskopis ini menggunakan biaya yang lebih murah dan skala lebih kecil dari sel-sel inti yang ada sekarang. Sehingga mereka dapat bermain-main dengan konsentrasi didalam sistem optis nya.
Para peneliti bahkan mungkin dapat menanamkan dalam tinta yang dapat dicetak ke plastik untuk membuat efisien, dan sistem yang fleksibel silikon-dengan solar modul.
Sandia membuat para sel-sel dari silikon yang telah diproses menggunakan metode kimia konvensional. Peneliti mengukir sel dari silikon ini menggunakan teknik etsa kimia yang menciptakan limbah diabaikan. Mereka memperlakukan permukaan wafer untuk menciptakan sifat listrik yang diperlukan untuk sel berfungsi, kemudian atas dengan kontak logam. Para peneliti kemudian etch atas 10-20 mikrometer dari permukaan wafer dengan menggunakan bahan kimia yang hanya makan menjadi bagian tertentu dari struktur kristal.
Sel-sel yang dihasilkan sekitar 20 mikrometer tebal tapi memiliki efisiensi yang sama seperti sel-sel konvensional, mengubah sekitar 14,9 persen dari sinar matahari menjadi energi listrik. Ini juga lebih mudah untuk membuat sel-sel dalam bentuk heksagonal, yang membuat sebagian besar wilayah yang tersedia tanpa membuang-buang banyak silikon. “Penghematan bahan adalah masalah besar,” kata Nielson.
Solar sel mikro menawarkan kemungkinan baru untuk cahaya berkonsentrasi dan pelacakan, yang selanjutnya dapat meningkatkan sel-sel ‘efisiensi. Sistem pelacakan konvensional besar dan berat dan harus digerakkan oleh motor. Array mikro sel surya dapat diatapi sebuah array yang microlens perlu bergerak hanya sebagian kecil dari satu milimeter untuk melacak matahari.
Sel mikroskopik juga dapat digabungkan dengan lensa lebih efisien. Bukannya lensa Fresnel, yang besar dan menangkap hanya sekitar 80 persen dari cahaya yang hits mereka, sel-sel mikro dapat menggunakan lensa bias, yang menangkap 90 persen cahaya yang masuk. Hal ini tidak praktis untuk menggunakan lensa bias dengan sel surya konvensional karena lensa tersebut akan menjadi terlalu mahal dan besar pada ukuran yang dibutuhkan (yang lebih besar lensa, semakin jauh itu harus dipasang dari permukaan sel). Namun untuk sel Sandia, microlens bias array bisa menyamai masing-masing perangkat silikon dengan satu lensa hanya beberapa mikrometer diameter. Array seperti itu sudah tersedia secara komersial.
Nielson mengatakan pengembang akhirnya dapat menghentikan sel-sel dalam suatu cairan untuk membuat tinta yang dapat dicetak di atas substrat fleksibel dilapisi dengan kontak listrik untuk membuat modul surya fleksibel.
Untuk solar sel, fleksibilitas biasanya mengurangi nilai efisiensi. Sebagai contoh, perusahaan Konarka membuat sel surya fleksibel dari bahan organik, tapi ini hanya memiliki efisiensi 4 persen . “Kami pikir kita bisa menggunakan bahan efisiensi tinggi untuk memberikan fleksibilitas yang sama dengan menggunakan lima kali lebih sedikit daerah,” kata Nielson.
Nielson mengharapkan proyek yang didanai melalui US Department of Energy Solar Technologies Program, untuk menghasilkan modul untuk penggunaan militer (misalnya, dalam energi-tenda dan ransel panen) di sekitar tiga tahun. Sisa pasar solar seumur hidup ketat persyaratan, sehingga mungkin diperlukan waktu beberapa tahun lagi untuk mengembangkan modul yang cukup tahan lama. Laboratorium nasional kemungkinan akan lisensi teknologi untuk sebuah perusahaan setelah lebih dewasa.
Multi-crystalline silicon, currently the gold standard for solar-cell efficiency, is expensive and produces cells that are heavy and brittle. Sandia’s microscopic silicon solar cells use 100 times less material while operating with the same efficiency.
In addition to lower materials costs, the smaller scale of these cells means they could be incorporated into compact optical systems for cheaper light-tracking and concentration. Researchers might even suspend them in inks that could be printed onto plastic to make efficient, flexible silicon-solar modules.
“In microsystems, you’re looking for things that become cheaper, perform better, and gain new functionalities,” says Gregory Nielson, head scientist on the project.
So far, the Sandia researchers have assembled and tested a single micro solar cell as proof of principle. But they have begun testing functioning solar modules made from multiple tiny cells and are developing techniques for assembling them efficiently.
Sandia’s cells are between 0.25 and one millimeter in diameter. The main benefit of manufacturing such small cells would be lower materials costs, since the tiny cells can be made about 10 times thinner than conventional ones. Ordinarily, solar cells must be 100 micrometers thick to support their surface area–typically about 15 centimeters square.
January 8th, 2010 at 12:29 am
mungkin posting ini masih harus diperluas lagi biar lebih jelas dan tentunya dipahami serta bermanfaat bagi penyimaknya, ok, sorry cuman saran aja, keep pos posting bro
January 8th, 2010 at 10:50 am
udah di edit sob… sori kemarin blom selesai postinganya… mestinya msuk daft dulu… berhubung ane lagi ngantuk jadi salah pencet….
January 8th, 2010 at 12:13 pm
posting yang sangat bermanfaat kawan
January 8th, 2010 at 1:20 pm
Thnanks buat semua aj… peace