QUANTUM DOTS FOR ADVANCED PHOTOVOLTAICS: ENHANCING SOLAR ENERGY CONVERSION EFFICIENCY

Abstract

Sel surya tradisional memiliki batasan efisiensi konversi energi. Quantum dots (QDs), semikonduktor nanoskala dengan sifat optoelektronik yang dapat disesuaikan, menawarkan potensi untuk meningkatkan efisiensi fotovoltaik secara signifikan. Latar belakang penelitian ini adalah untuk memanfaatkan QDs dalam desain sel surya canggih, meningkatkan efisiensi konversi energi matahari dan mengurangi biaya. Metode yang digunakan melibatkan sintesis QDs dengan ukuran dan komposisi yang dapat dikontrol (misalnya, perovskite QDs, chalcogenide QDs) untuk menyerap spektrum cahaya yang lebih luas dan memanfaatkan fenomena seperti multiple exciton generation (MEG). Perangkat sel surya dirakit menggunakan lapisan aktif QD dalam berbagai arsitektur (misalnya, depleted heterojunction, quantum dot solar cells). Pengukuran efisiensi konversi daya (PCE), stabilitas, dan quantum efficiency dilakukan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sel surya berbasis QD mampu mencapai efisiensi yang kompetitif, terutama dalam kondisi cahaya rendah atau spektrum yang bervariasi. Pembahasan menekankan bahwa QDs adalah material yang menjanjikan untuk fotovoltaik generasi berikutnya, menawarkan fleksibilitas desain dan potensi efisiensi tinggi. Meskipun tantangan dalam stabilitas jangka panjang dan skalabilitas produksi masih ada, teknologi ini membuka jalan bagi energi surya yang lebih efisien dan terjangkau, mempercepat transisi menuju energi terbarukan.