Dalam bidang teknologi fotovoltaik yang berkembang pesat, HJT (Heterojunction) dan TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) telah menjadi fokus utama industri. Namun, dengan diperkenalkannya material perovskit, HJT yang dikombinasikan dengan perovskit semakin menarik perhatian karena keunggulan uniknya, dan menjadi topik hangat di industri energi surya. Artikel ini mengeksplorasi manfaat HJT yang dikombinasikan dengan perovskit dibandingkan TOPCon dan bagaimana kombinasi ini membentuk masa depan teknologi fotovoltaik.
1. Pengantar Teknologi HJT
HJT dikenal karena efisiensi konversi fotolistriknya yang tinggi dan kinerja yang sangat baik dalam kondisi cahaya rendah. HJT membentuk heterojunction dengan menumpuk lapisan tipis silikon amorf pada substrat silikon kristalin, mengurangi rekombinasi permukaan dan meningkatkan tegangan rangkaian terbuka serta arus rangkaian pendek sel.
2. Tantangan dengan Teknologi TOPCon
TOPCon mencapai pasivasi permukaan dengan menerapkan lapisan oksida dan lapisan silikon polikristalin ke permukaan sel, mengurangi kerugian rekombinasi. Namun, mencapai efisiensi yang lebih tinggi dengan TOPCon menghadapi tantangan, termasuk proses yang kompleks, manajemen biaya, dan kesulitan dalam peningkatan efisiensi lebih lanjut.
3. Peran Material Perovskit
Material perovskit sangat ideal untuk meningkatkan efisiensi sel surya karena koefisien absorpsinya yang tinggi, celah pita yang dapat disesuaikan, dan sifatnya yang dapat diproses melalui larutan. Dengan menggabungkan perovskit dengan teknologi HJT, dimungkinkan untuk memanfaatkan efisiensi tinggi HJT dan lebih meningkatkannya melalui sifat absorpsi spektrum luas dari perovskit.
4. Keunggulan HJT yang Dikombinasikan dengan Perovskit
a. Efisiensi Konversi Fotolistrik yang Unggul:Penambahan perovskit secara signifikan memperluas respons spektral sel HJT, meningkatkan jumlah pembawa muatan yang dihasilkan oleh foton. Sel HJT, dengan batas efisiensi teoritis 27,5%, telah melampaui teknologi PV tradisional. Struktur heterojunction, yang terdiri dari lapisan silikon amorf dan kristalin yang berselang-seling, memaksimalkan penyerapan cahaya, sehingga meningkatkan efisiensi konversi energi.
b. Stabilitas yang Lebih Baik:Sel HJT tidak hanya menawarkan efisiensi yang lebih tinggi tetapi juga stabilitas yang lebih unggul. Struktur tandem HJT-perovskit mempertahankan efisiensi yang lebih tinggi dalam operasi jangka panjang, tidak seperti TOPCon-perovskit, yang meskipun biaya produksinya lebih rendah, kesulitan untuk menyamai HJT dalam hal efisiensi.
c. Proses Manufaktur yang Disederhanakan:Sifat material perovskit yang dapat diproses melalui larutan menurunkan biaya produksi, yang sangat penting untuk mengurangi biaya listrik rata-rata (LCOE). Sel HJT juga memiliki keunggulan dalam proses manufaktur, menggunakan deposisi uap kimia suhu rendah (CVD) untuk mengendapkan lapisan silikon amorf, diikuti oleh oksida konduktif transparan (TCO) dan lapisan silikon amorf tipe-p atau tipe-n. Proses yang disederhanakan ini mengurangi biaya dan meningkatkan tingkat hasil produksi dibandingkan dengan proses anil suhu tinggi TOPCon, yang meningkatkan biaya produksi dan variabilitas kualitas.
d. Produksi Ramah Lingkungan:Material perovskit menawarkan proses manufaktur yang lebih ramah lingkungan karena tidak melibatkan unsur-unsur beracun atau langka. Tidak seperti beberapa material PV yang membutuhkan unsur-unsur berbahaya seperti timbal atau kadmium, perovskit bebas dari racun tersebut, sehingga mengurangi risiko lingkungan dan kesehatan. Selain itu, perovskit tidak bergantung pada unsur-unsur langka, yang penambangannya dapat membahayakan lingkungan. Produksinya mengkonsumsi lebih sedikit energi, sehingga menghasilkan emisi karbon yang lebih rendah.
Kesimpulannya, kombinasi HJT dan perovskit mewakili arah yang menjanjikan untuk kemajuan fotovoltaik di masa depan, dengan keunggulannya dalam efisiensi, stabilitas, efektivitas biaya, dan keberlanjutan lingkungan yang mengungguli TOPCon dalam banyak aspek.
