Efisiensi Panel Surya Naik 30%, Ilmuwan Temukan Rahasia Material SnS

Di tengah meningkatnya permintaan energi bersih, para ilmuwan terus mencari cara untuk meningkatkan efisiensi panel surya agar lebih murah dan ramah lingkungan. Baru-baru ini, tim peneliti dari Chonnam National University, Korea Selatan, berhasil memecahkan masalah besar pada sel surya film tipis yang selama ini menghambat performanya.

Dengan menggunakan material bernama Tin Monosulfide (SnS), mereka berhasil meningkatkan efisiensi perangkat hingga hampir 30% dibandingkan model sebelumnya. Penemuan ini menjadi angin segar karena SnS adalah material yang murah, tidak beracun, dan jumlahnya melimpah di alam.

Masalah Utama pada Sel Surya SnS

Meskipun material SnS sangat menjanjikan, selama bertahun-tahun hasil eksperimen selalu jauh di bawah teori. Masalah utamanya terletak pada titik pertemuan (antarmuka) antara lapisan penyerap cahaya dan elektroda logam di bagian belakang.

Di titik kritis ini, sering terjadi beberapa masalah sekaligus:

• Cacat Struktur: Ketidaksempurnaan yang menghambat aliran listrik.
• Reaksi Kimia Liar: Munculnya zat penghambat yang tidak diinginkan.
• Kebocoran Atom: Pergerakan atom yang tidak terkendali yang mengurangi daya serap energi.

Rahasia Lapisan Tipis Germanium Oksida

Untuk mengatasi masalah tersebut, Profesor Jaeyeong Heo dan timnya menggunakan strategi baru. Mereka menyisipkan lapisan super tipis Germanium Oksida (GeOx) setebal hanya 7 nanometer di antara kontak belakang dan lapisan penyerap SnS.

Baca juga: Baterai Mobil Listrik Cepat Rusak? Ilmuwan Temukan Rahasia Retakan Tersembunyi

Meski sangat tipis, lapisan ini memiliki fungsi yang luar biasa:

• Menghalangi Cacat: Menutup celah-celah kecil yang biasanya membuang energi.
• Penghalang Zat Berbahaya: Memblokir difusi natrium yang bisa merusak kualitas material.
• Meningkatkan Aliran Listrik: Mencegah terbentuknya hambatan listrik saat proses pembuatan suhu tinggi.

Hasilnya, butiran material penyerap menjadi lebih besar dan seragam, sehingga pengumpulan energi matahari menjadi jauh lebih efektif.

Efisiensi Lebih Tinggi dan Masa Depan Energi Bersih

Berkat lapisan tambahan ini, tingkat efisiensi panel surya berbasis SnS melonjak drastis, dari 3.71% menjadi 4.81%. Angka ini merupakan salah satu rekor tertinggi untuk jenis sel surya yang dibuat dengan metode deposisi uap.

Dampaknya tidak hanya pada panel surya. Teknik pengendalian antarmuka material ini juga bisa diterapkan pada:

• Layar Gadget: Membuat layar sentuh lebih sensitif dan hemat daya.
• Sensor: Meningkatkan akurasi sensor kesehatan atau lingkungan.
• Elektronik Fleksibel: Membuat perangkat lipat yang lebih stabil secara mekanis.

“Kami yakin bahwa pekerjaan ini akan membuka jalan baru bagi pengembangan sel surya canggih dan teknologi penting lainnya di masa depan,” ujar Prof. Heo.

Referensi: “Optimized Rear-Interface Passivation of SnS Thin-Film Solar Cells Using a Controlled Germanium Oxide Interlayer for Enhanced Photovoltaic Performance” by Rahul K. Yadav, Vishesh Manjunath, Yong Tae Kim, Girish U. Kamble, Wookyung Jeon, Parag R. Patil, Neha Bisht, Jin Hyeok Kim, Yohan Yoon and Jaeyeong Heo, 19 September 2025, Small.
DOI: 10.1002/smll.202507626