DESAIN KONFIGURASI ANTI REFLECTIVE COATING UNTUK SILIKON PV MENGGUNAKAN FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN

Abstract

Mekanisme konversi sinar matahari menjadi energi listrik menggunakan sel PV dimulai dari generasi cahaya yang bertemu material semikonduktor yang terserap kemudian berlanjut ke separasi electron dan hole pada masing-masing layer dan terakhir proses koleksi sehingga terjadi perbedaan muatan yang menghasilkan energi listrik. Pada penelitian ini yang menjadi fokus yaitu generasi cahaya untuk diserap, yang mana anti reflective coating didesain berdasarkan 3 bahan dan 4 pola untuk menurunkan sinar matahari yang terefleksi sehingga peluang absorpsi semakin besar. Dalam hal mendesain anti reflective coating ini diperlukan aplikasi simulasi finite difference time domain (FDTD) untuk mengetahui seberapa banyak sinar yang direfleksikan. Material yang digunakan sebagai sel PV yaitu silikon, sedangkan anti reflective coating menggunakan SiO2, Si3N4, dan ZnO karena material tersebut memiliki indeks bias rata-rata pada gelombang 300-800 nm mendekati tengah-tengah indeks bias udara dan silikon PV. Total power refleksi terbaik didapatkan dengan menggunakan ZnO dengan pola periodic line yaitu sebesar 17,03 mW/cm2 atau sekitar 28,89% dengan nilai absorpsi sebesar 20,3 mW/cm2 atau sekitar 34,38%. Konfigurasi terbaik untuk anti reflective coating yaitu menggunakan material ZnO dengan pola periodic line karena nilai refleksi dan nilai absorpsinya selalu berdekatan/lebih baik daripada anti reflective coating bahan dan pola lainnya.