Optimasi Performansi Sel Surya Thin Film Amorphous Silicon Dengan Mengggunakan Pendekatan Optik

Abstract

Terdapat tiga tahapan dalam proses konversi foton dari cahaya matahari menjadi energi listrik atau sering disebut dengan fotovoltaik. Tahap yang pertama diawali dengan proses penyerapan foton ke dalam sel surya dimana pada tahap ini merupakan bagian dari desain optik. Kemudian tahap kedua adalah proses separasi electron dan hole. Tahap terakhir adala proses koleksi electron dan hole yang nanti nya akan dikonversi menjadi energi listrik. Tahap kedua dan ketiga ini termasuk dari bagian desain elektrik. Dalam penelitian ini difokuskan pada tahap pertama yaitu proses penyerapan foton dimana desain atau struktur sel surya amorphous silicon dioptimasi dengan harapan mendapat performa yang optimal. Untuk mengoptimasi performa dari sel surya amorphous silicon, diperplukan program simulasi MATLAB R2014a untuk menentukan nilai short circuit current density (Jsc) yang dijadikan sebagai salah satu parameter utama dari performa dari suatu sel surya. Active layer yang digunakan sebagai material utama untuk menyerap foton pada penelitian ini adalah amorphous silicon, MAPbI3 dan MAPbBr3. Variasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah ketebalan active layer, untuk amorphous silicon dari 100 nm hingga 300 nm, untuk MAPbBr3 dari nm hingga 1000 nm dan ketebalan MAPbI3 diatur pada 1000 nm. Kemudian variasi susunan rangkaian juga dilakukan untuk mengetahui performa sel surya amorphous silicon. Rangkaian yang dipakai adalah single junction amorphous silicon, tandem amorphous silicon – MAPbI3 dan tandem MAPbBr3 - amorphous silicon - MAPbI3. Performa optimum didapatkan pada rangkaian tandem MAPbBr3 - amorphous silicon - MAPbI3 dengan ketebalan MAPbBr3 sebesar 200 nm, amorphous silicon sebesar 300 nm, MAPbI3 sebesar 1000 nm dan nilai Jsc total yang didapatkan adalah sebesar 13,3217 mA/cm2.