Rekor Pemecahan Efisiensi Panel Surya Dapat Membuat Perjalanan Luar Angkasa Menjadi Mungkin

Efisiensi panel olar digambarkan sebagai konversi sinar matahari yang masuk ke listrik. Selama 15 tahun, efisiensi panel surya macet pada 23%. Namun, dengan kemajuan terbaru, efisiensi panel surya telah meningkat menjadi 29%.

Eksperimen terbaru yang dilakukan oleh para peneliti di UC Berkeley meningkatkan efisiensi sel surya dengan menggabungkan proses fotovoltaik dan termovolta.

Ada perbedaan antara proses fotovoltaik dan metode termovoltaik menghasilkan energi listrik. Dalam proses fotovoltaik, rantai pasokan energi dimulai dari matahari ke bumi dan kemudian ke panel surya, sehingga menghasilkan energi.

Dalam proses termovoltaic, sumber energi dapat berupa benda panas, termasuk matahari – yang mengirimkan radiasi infra merah ke sel termofotovoltaik yang kemudian menghasilkan listrik.

Para ilmuwan di UC Berkeley telah menggabungkan kedua proses ini untuk meningkatkan efisiensi total panel surya sepanjang jalan dari 23% menjadi 29%.

Efisiensi Panel Surya Memecahkan Rekor

Pada tahun 2019 rekor efisiensi terbaru yang dicapai oleh panel surya adalah 29%. Semua ini dimungkinkan oleh Zunaid Omar, Luis M. Pazos Outόn dan Eli Yablonovitch, yang menulis sebuah makalah berjudul "Konversi kekuatan termofotovoltaik ultra-efisien dengan penyaringan spektral tepi-band" yang diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences.

Panel surya mencapai efisiensi ini dengan menambahkan lapisan cermin yang sangat reflektif di belakang sel fotovoltaik. Cermin ini menciptakan gas foton padat di dalam sel surya yang meningkatkan tegangan.

Cermin juga memantulkan kembali foton termal yang memiliki energi sangat sedikit. Dengan demikian memberi mereka kesempatan lagi untuk diserap oleh sel surya untuk menghasilkan listrik.

Tim menggunakan cermin emas untuk meningkatkan efisiensi hingga 29%. Menurut para peneliti, efisiensi juga dapat ditingkatkan menjadi 36% dengan menambahkan lapisan dielektrik di atas permukaan emas.

Efisiensi Panel Surya Dapat Membuat Perjalanan Ruang Angkasa Jauh Menjadi Mungkin

Tim yakin bahwa efisiensi dapat ditingkatkan hingga 50% menggunakan beberapa teknik penerima tambahan yang sudah diketahui para ilmuwan.

Setelah panel surya mencapai efisiensi 50%, aplikasinya hampir tidak terbatas. Panel surya ini bisa sangat berguna dalam perjalanan luar angkasa. Probe yang bergerak jauh ke luar angkasa dapat diaktifkan menggunakan sel fotovoltaik ini selama berabad-abad.

Menurut para peneliti, termovoltaics digunakan untuk meningkatkan efisiensi sel surya yang sangat kompak di alam. Mereka dapat memberi daya pada perangkat elektronik 100-watt dan kendaraan udara tak berawak 100-megawatt sama.

Untuk drone terbang, ini berarti mereka dapat terbang berhari-hari di bawah sinar matahari tanpa mengisi ulang.

Seluruh rumah dapat ditenagai oleh generator seukuran amplop, kata penulis.

Energi Matahari Meningkat

Dalam beberapa tahun terakhir, penjualan panel surya benar-benar mendapatkan kecepatan. Negara-negara dari seluruh dunia menuangkan miliaran ke dalam energi terbarukan. Misalnya, energi terbarukan India baru-baru ini menjadi yang termurah di seluruh kawasan Asia Pasifik.

Ini akan mendorong lebih banyak kompetisi di pasar, sehingga memicu lebih banyak penelitian ilmiah dalam membuat panel surya lebih efisien.