Perkembangan sel surya saat ini semakin pesat. Selain sel surya berbasis silikon, sel surya lapisan tipis berbasis material Copper Zinc Tin Sulfide atau CZTS dapat dikembangkan menjadi sel surya transparan. Pengembangan dan inovasi sel surya CZTS yang transparan dirancang khusus untuk mendukung sistem teknologi konversi energi cahaya matahari menjadi listrik pada sistem teknologi Building-Integrated Photovoltaics (BIPV). Teknologi sel surya transparan CZTS memungkinkan dapat diaplikasikan pada jendela kaca dan fasad bangunan modern untuk berfungsi sebagai pembangkit listrik mandiri pada bangunan.
Sebelumnya, sel surya CZTS selama ini dikenal luas di industri energi karena terbuat dari material penyusun yang murah, ramah lingkungan, tidak beracun, dan melimpah di alam. Sel surya CZTS juga dapat diproduksi dengan biaya yang relatif murah, misalkan dengan metode deposisi non-vakum, salah satunya menggunakan teknik spin coating. Namun, kelemahan utama sel surya CZTS konvensional adalah wujudnya yang gelap (opaque) atau tidak tembus pandang.
Melalui beberapa modifikasi, lapisan material CZTS dalam sel surya lapisan tipis dapat dibuat transparan dengan tanpa mengurangi performa sel surya tersebut. Dalam penelitian yang dilakukan sebelumnya, precursor larutan CZTS menjadi factor yang krusial untuk menghasilkan lapisan CZTS yang transparan. Prekursor CZTS dapat disintesis dengan menggunakan metode solvotermal, kemudian larutan prekursor CZTS dapat diencerkan dengan cairan isopropyl alcohol (IPA) sebelum dilapiskan di atas substrat. Substrat transparan juga merupakan faktor penting dalam mentransformasi sel surya CZTS menjadi transparan. Misalkan, substrat berbasis Indium Tin Oxide (ITO) merupakan sel surya transparan yang sering digunakan pada teknologi sel surya transparan.
Faktor utama dari sifat transparan sel surya CZTS ini terletak pada pemilihan tingkat konsentrasi tinta CZTS yang diencerkan. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, ditemukan bahwa tingkat konsentrasi CZTS sebanyak 15% w/wmenghasilkan performa perangkat sel surya CZTS transparan terbaik dibandingkan dengan variasi konsentrasi lain, seperti 5% dan 10% w/w prekursor CZTS. Penemuan ini menjadi solusi bagi arsitektur sel surya ramah lingkungan. Dengan teknologi sel surya lapisan CZTS yang transparan, gedung-gedung atau bangunan di masa depan tidak lagi membutuhkan lahan luas untuk menginstalasi panel surya. Sebagai gantinya, dengan menggunakan sel surya lapisan tipis CZTS transparan, seluruh permukaan kaca jendela gedung dan fasad dapat menangkap sinar matahari dan mengkonversi cahaya tersebut menjadi listrik secara langsung tanpa menggangu dan merubah estetika bangunan.
Penulis: Tahta Amrillah, Ph.D
Detail tulisan ini dapat diakses pada: https://scholar.unair.ac.id/en/publications/rational-design-in-developing-a-low-cost-and-eco-friendly-transpa/
