Teknologi Terbaru Sel Surya

Teknologi Sel Surya dari Ilmuwan Jerman

 

Para peneliti di Institut Fraunhofer untuk sistem energi surya-ISE di Freiburg, berhasil membuat sel surya multi lapisan, yang dapat mengkonversi seluruh spektrum cahaya menjadi energi dengan efisiensi amat tinggi.

Sel surya teknologi tinggi buatan AZUR SPACE Solar Power dipasang pada 400 satelit komunikasi.

Panel sel surya konvensional yang ada di pasaran saat ini, menerapkan teknologi satu lapisan fotovoltaic pembangkit energi. Dengan begitu, efisiensinya tidak terlalu tinggi, karena hanya mampu mengubah sebagian kecil cahaya matahari menjadi energi. Sel surya terbaru yang dikembangkan di Freiburg, menerapkan tiga lapisan sel surya yang dapat mengubah sebagian besar spektrum cahaya menjadi energi.
Pada prinsipnya, lapisan sel surya terbaru yang dikembangkan pakar fisika Andreas Bett dari Institut Fraunhofer untuk sistem energi surya-ISE, diadaptasi untuk menangkap cahaya pelangi. Tiga lapisan sel surya dapat secara optimal mengubah cahaya matahari menjadi energi.

Dr.Andreas Bett

Pakar fisika Andreas Bett, wakil pimpinan Institut Fraunhofer untuk sistem energi surya-ISE, menunjukkan sebuah pelat logam berukuran sebesar kotak korek api, yang diambilnya dari instalasi produksi di laboratoriumnya. Panel sel surya yang dipasang di atas lempengan logam kecil itu nyaris tidak terlihat oleh mata telanjang. Panel sel surya yang dikembangkan di Freiburg dapat memanfaatkan seluruh spektrum cahaya matahari.
Konversi spektrum pelangi
Bett menyebutkan contoh konkritnya pelangi. "Cahaya matahari membentuk beragam warna. Pada prinsipnya kami menyesuaikan sel surya buatan kami pada warna-warna itu, sehingga memiliki efisiensi lebih tinggi. Itu gagasan dasarnya“, ujarnya menambahkan.
Lapisan teratas memanfaatkan cahaya biru dengan panjang gelombang ekstra pendek. Bagian tengah mengubah cahaya hijau dan bagian terbawah mengubah cahaya infra merah menjadi energi. Hanya dengan cara sel surya berlapis seperti itu, dapat dimungkinkan efisiensi tertinggi.
Bett mengungkapkan :“Bagi institut kami, jelas ini prestasi monumental, ketika kami memecahkan rekor dunia dengan sel surya tiga lapisan tsb. Untuk pertama kalinya kami dapat mencapai pembangkitan energi 41 persen. Itu tahun 2009. Untuk mencapainya kami cukup lama bekerja keras.“
Terapan komersial
Teknologi dan know how dari para ilmuwan di Freiburg itu sudah dikukuhkan sebagai landasan bagi sukses sejumlah perusahaan teknologi tinggi. Perusahaan AZUR Space Solar dari kota Heilbronn misalnya, memanfaatkan teknologinya untuk pembangkitan energi bagi satelit komunikasi di luar angkasa. Sejauh ini sudah sekitar 400 satelit komunikasi sipil, memanfaatkan sel surya efisiensi tinggi buatan AZUR Space Solar dari kota Heilbronn tsb.
Para peneliti dari Institut Fraunhofer untuk sistem energi surya-ISE di Freiburg, kini mengembangkan teknik terbaru, agar teknologi sel suryanya tidak hanya dimanfaatkan di sektor ruang angkasa. Melainkan juga dapat dimanfaatkan secara ekonomis di permukaan Bumi.
Pakar fisika Andreas Bett mengungkapkan: “ Triknya adalah, mula-mula sinar matahari dikonsentrasikan dengan lensa optis, dan cahaya terkonsentrasi itu kami arahkan ke sebuah permukaan kecil.“

Panel sel surya terkonsentrasi.

Lensanya mengkonsentrasikan cahaya dengan faktor 500. Karena itulah sel surya multi-lapisan yang amat mahal itu, dapat diperkecil ukurannya. Teknologi konsentrator itu dapat memproduksi energi dua kali lipat dibanding sistem sel surya konvensional dari lapisan silisium.
“Kami yakin, teknologinya ekonomis, dan untuk itu juga harus diterapkan. Langkah kami amat konsekuen, dengan mendirikan perusahaan sendiri“, ujarnya.
Perusahaan patungan dengan mitra dari Perancis, yang diberi nama Soitec Solar itu, pada tahun 2007 membangun pembangkit listrik percontohan di Spanyol, yang sukses memasok 1000 rumah dengan listrik dari panel sel surya terkonsentrasi. Tahun 2010, perusahaan itu memperoleh pesanan untuk membangun pembangkit listrik komersial berdaya satu Megawatt di negara bagian AS, New Mexico. Sementara ini sudah dibangun 13 pembangkit listrik serupa di negara-negara yang kaya sinar matahari. Andreas Bett memprediksi optimistis, teknologi panel sel surya konsentrator dalam beberapa tahun lagi, akan mencapai kuota pasar hingga 15 persen.