Desain Nano Pyramid Anti-reflective Coating untuk Si PVs dengan Menggunakan Finite Difference Time Domain

Abstract

Proses konversi sinar matahari menjadi energi listrik diawali dengan proses penyerapan foton, kemudian dilanjutkan dengan proses separasi dan proses koleksi sehingga dapat menghasilkan energi listrik. Pada penelitian ini, yang menjadi fokus yaitu proses penyerapan foton, dimana anti–reflective coating didesain menggunakan geometri struktur piramida untuk silikon PVs agar dapat meminimalisir sinar matahari yang direfleksikan. Dalam hal mendesain anti–reflective coating maka diperlukan program simulasi Finite Difference Time Domain (FDTD) untuk mengetahui seberapa besar sinar matahari yang direfleksikan. Material yang digunakan sebagai nano piramida anti–reflective coating ialah Si3N4 dan SiO2 karena memiliki nilai indeks bias diantara nilai indeks bias udara dan silikon PVs. Nilai total sinar matahari yang direfleksikan jika menggunakan Si3N4 sebesar 20,6652 mW/cm2 atau sekitar 11,8895% sedangkan jika menggunakan SiO2 sebesar 14,9857 mW/cm2 atau sekitar 26,0341%. Tetapi, material yang akan digunakan adalah SiO2 dengan bentuk sol gel karena mudah dibentuk menjadi piramida dan memiliki biaya yang relatif lebih murah. Sehingga, dilakukan optimisasi pada nano piramida anti–reflective coating menggunakan material SiO2 dengan ketebalan 95 nm dan ukuran alas 83,79 nm x 83,79 nm. Total sinar matahari yang terefleksikan setelah dilakukan optimisasi sebesar 1,9476 mW/cm2 atau sekitar 3,3835%.