Perkembangan Teknologi Fotovoltaik (1)

Penulis : Asep Sopandi, Drs.
Manager Produksi Modul Surya PT Len Industri 2009-2015
VP Divisi Produksi PT Len Industri 2015-2017
Dipublikasikan : 19 Juni 2020

 

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI FOTOVOLTAIK  (BAGIAN I)

 

Solar cell atau Sel Surya atau sering pula disebut Sel Fotovoltaik adalah suatu alat (Device) elektronika yang dibuat dari bahan semikonduktor tempat terjadinya efek fotovoltaik yaitu proses fisika yang dapat menghasilkan arus listrik ketika bahan semikonduktor tersebut dikenai cahaya. Terdapat banyak bahan semikonduktor yang saat ini digunakan dalam pembuatan solar cell antara lain Silikon (Si), Gallium Arsenide (GaAs), Gallium Indium Phosphor (GaIn P), Germanium (Ge), Copper Indium Gallium Selenide (Cu(InGa)Se) dan Cadmium Telluride ( CdTe), akan tetapi hampir 85 % solar cell yang terpasang saat ini menggunakan Silikon sebagai bahan dasarnya.

 

Hal ini karena ketersediaan bahan baku  yang melimpah dan teknologi prosesnya sudah mature karena seiring dengan perkembangan teknologi proses pembuatan komponen mikroelektronika Dioda, Transistor dan IC. Solar cell yang ada di pasaran umumnya berukuran 125 x 125 mm dan 156 x 156 mm. Solar cell ini jarang digunakan secara individual. Pada prakteknya, solar cell ini diinterkoneksi dan dienkapsulasi menjadi sebuah solar panel atau panel / modul surya sehingga menghasilkan daya listrik yang sesuai untuk kebutuhan praktis.

Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 1

Gambar 1. Solar cell Silikon

Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 2

Gambar 2. Modul Surya
Ket : Pada Gb. 1 Garis putih halus adalah Grid kontak ( Finger). Garis putih tebal adalah Busbar.

STRUKTUR BAHAN SOLAR CELL

Solar cell standard yang ada di pasaran saat ini biasa disebut Solar cell Al-BSF  (Alumunium Back Surface Field) dengan struktur bahan  ditunjukkan pada Gambar 3 yang   terdiri dari :

Teknologi Sel Surya Solar Cell

Gambar 3. Struktur Solar cell Standard Al-BSF

1.    Lapisan  Kristal Silikon  Tipe-N
Lapisan ini terbuat dari bahan silikon dengan tingkat kemurnian tinggi dan telah mengalami proses Doping yaitu proses memasukkan atom lain (biasanya atom Phosphor) yang jumlah elektron terluarnya lebih banyak ke dalam struktur kristal atom silikon dengan cara difusi. Oleh karenanya di dalam bahan silikon tipe-N ini terdapat cukup elektron bebas sebagai pembawa muatan listrik negatif. Lapisan ini biasa juga disebut Emiter dan dibuat sangat tipis ( 0,35 μm sampai 1 μm ) agar transparan terhadap cahaya yang masuk dan dengan dosis doping tinggi (1 x 1020 atom per cm3) sehingga diberi simbol  n+.

 

2.    Lapisan Kristal Silikon Tipe-P
Lapisan ini juga terbuat dari bahan silikon murni tetapi sebagai bahan dopingnya adalah atom yang jumlah elektron terluarnya lebih sedikit ( biasanya atom Boron) dibanding atom silikon sehingga dalam struktur kristalnya terdapat lubang (Hole) sebagai pembawa muatan listrik positif. Lapisan ini dibuat sangat tebal ( 180 – 300 μm) dengan dosis doping rendah (1 x 1015 atom/ cm3). Lapisan tipe-P ini merupakan tempat utama terjadinya tumbukan antara partikel cahaya ( foton) dengan elektron yang terikat pada atom silikon.

 

3.    Lapisan P-N Junction
Lapisan P-N Junction adalah daerah antar muka yang terbentuk ketika bahan semikonduktor tipe-N terhubung secara metalurgi dengan bahan tipe-P melalui proses difusi. Kelebihan elektron dari tipe-N akan mengalir menuju tipe-P dan sebaliknya hole dari tipe-P mengalir ke tipe-N. Pergerakan elektron dan hole ini akan berhenti setelah terbentuknya medan listrik akibat adanya muatan listrik negatif di dekat lapisan tipe-P dan muatan positif di dekat tipe-N. Daerah dimana terjadinya medan listrik ini kosong dari elektron dan hole sehingga biasa disebut daerah deplesi (Depletion region). Medan listrik inilah yang menyebabkan elektron dan hole yang terbentuk oleh cahaya dapat terpisah dan bergerak ke arah berlawanan. Medan listrik ini menyebabkan terbentuknya  beda potensial listrik “ built in” (Vbi) yang khas untuk tiap semikonduktor dan untuk silikon besarnya di sekitar 650 mVolt. Dengan demikian P-N junction merupakan jantung dari semua jenis solar cell. Lihat Gambar 4.

Teknologi Sel Surya Solar Cell

Gambar 4. Pembentukan medan listrik pada P-N Junction Solar Cell.

4.    Lapisan Jalur Kontak Depan
Lapisan ini disebut juga “contact finger” terbuat dari bahan logam Perak (Ag) yang berfungsi sebagai penampung elektron yang terbentuk dalam solar cell menuju busbar sebagai terminal negatif dan akhirnya menuju rangkaian luar (beban). Lapisan ini dibentuk melalui proses sreen printing pasta logam perak.

 

5.    Lapisan Anti Reflective Coating ( ARC)
ARC adalah lapisan bahan yang berfungsi meningkatkan jumlah cahaya yang diserap dan ditransmisikan ke dalam solar cell. Umumnya terbuat dari bahan Silikon nitride yang dibentuk dengan proses Plasma- Enhanced Chemical Vapor Deposition  (PE-CVD).

 

6.    Lapisan Kontak Belakang
Lapisan ini terbuat dari bahan logam Aluminium yang berfungsi sebagai terminal positif dari solar cell dan dibentuk dengan proses printing pasta aluminium.

 

7.    Lapisan Al-BSF
Lapisan ini merupakan daerah tipe P dosis tinggi (P+)  yang membentuk medan listrik dengan lapisan Alumunium pada kontak belakang yang berfungsi menahan elektron, yang terbentuk di daerah tipe-P oleh partikel cahaya merah, agar cukup jauh dengan kontak belakang sehingga tidak terjadi rekombinasi dengan hole sebelum elektron mengalir menyebrangi P-N junction.

 

PRINSIP KERJA SOLAR CELL

Penjelasan mengenai prinsip kerja solar cell dan pergerakan muatan listrik dalam solar cell sesungguhnya merupakan bahasan dari mekanika kuantum yang cukup rumit. Gambar 5 berikut ini adalah penjelasan yang disederhanakan tetapi prinsip dasarnya  berlaku untuk hampir semua jenis solar cell.

 

Ketika partikel cahaya (foton) diserap dan menembus lapisan tipe-N dan P-N junction dan sampai di lapisan tipe-P maka energi foton tersebut digunakan untuk melepaskan elektron yang terikat pada atom silikon dan berada pada tingkat energi pita valensi untuk berpindah (tereksitasi) ke tingkat energi pita konduksi sehingga dapat bergerak bebas. Karena elektron berpindah maka tempat elektron tersebut menjadi kosong atau dengan kata lain terbentuk hole yang akan bergerak menuju kontak belakang solar cell. Elektron yang terlepas dari ikatan dengan atomnya tersebut kemudian bergerak mendekati lapisan P-N junction dan kemudian disapu menyebrang ke lapisan tipe-N oleh medan listrik yang ada di lapisan P-N junction. Setelah berada di lapisan tipe-N, elektron kemudian bergerak ke lapisan jalur kontak depan (finger) lalu dikumpulkan di busbar dan terus mengalir melewati beban dan akhirnya menuju kontak belakang solar cell untuk bergabung dengan hole yang ada di kontak belakang. Siklus aliran elektron inilah yang menimbulkan listrik searah ( DC) yang dihasilkan solar cell.

 

Untuk dapat melepas elektron dari atomnya dan tereksitasi dari pita valensi ke pita konduksi, diperlukan sejumlah energi tertentu yang disebut energi celah EG (Band Gap Energy) yang nilainya tergantung jenis semikonduktornya. Untuk silikon besarnya 1,1 EV (Elektron Volt). Dengan demikian, hanya foton dengan energi foton Eph yang lebih besar dari Energi Band Gap EG yang dapat menghasilkan pasangan elektron – hole.

 Teknologi Sel Surya Solar CellGambar 5. Prinsip Kerja Solar Cell

KARAKTERISTIK ELEKTRIK SOLAR CELL

Karena memiliki P-N Junction maka solar cell sebenarnya adalah dioda yang dirancang khusus sehingga karakteristik elektrik solar cell dapat dijelaskan oleh hukum yang berlaku untuk sebuah dioda. Bila Pada kondisi tanpa penyinaran (Dark Current) diberikan tegangan luar dalam posisi bias mundur (reverse/inverse bias) maka solar cell atau dioda tidak akan mengalirkan listrik dan sebaliknya bila tegangan luar dalam posisi bias maju (forward/ direct  bias) maka pada tegangan tertentu yang disebut tegangan “built-in” Vbi akan mengalir arus secara eksponensial. Hubungan arus dan tegangan pada kondisi tanpa penyinaran dinyatakan dalam hukum dioda :

 

I = I0 ( Exp(qv/KT)-1)

Di mana :
I    = Arus yang mengalir pada dioda akibat pemberian tegangan
I0    =  “Dark Saturation Current” , yaitu rapat arus bocor dioda ketika tidak ada cahaya
V     =  Tegangan yang diberikan
Q     =  Muatan listrik
k    =  Tetapan Boltzman
T     =  Temperatur mutlak Kelvin
I0 akan naik bila temperature naik dan akan turun bila kualitas P-N junction semakin baik.

 

Pada saat  adanya penyinaran, tegangan listrik sebesar Vbi dihasilkan dari dalam diode (solar cell) akibat elektron yang berpindah dari pita valensi ke pita konduksi. Besarnya tegangan Vbi bergantung pada nilai Energi Band Gap EG yang dimiliki oleh bahan semikonduktor yang digunakan.

 

Secara grafik ( lihat Gambar 6), pengaruh penyinaran pada solar cell sama dengan penambahan arus terhadap arus pada saat tanpa penyinaran (dark current) dan menggeser kurva I-V ke kuadran IV dimana daya listrik dihasilkan oleh dioda. Dengan demikian persamaan hukum dioda ketika solar cell disinari adalah
I = I0 ( Exp(qv/KT)-1) – Iph

Di mana Iph = Arus yang timbul karena penyinaran
Adapun kurva arus terhadap tegangan ketika solar cell disinari terlihat pada Gambar 6.

Teknologi Sel Surya Solar CellGambar 6. Kurva Arus- Tegangan (I-V) Solar cell pada kondisi Dark Current ( Kurva putus-putus) dan kondisi disinari (Kurva utuh).

Daya yang dihasilkan oleh solar cell adalah sama dengan luas daerah persegi panjang di kuadran IV. Untuk memudahkan interpretasi karakteristik solar cell maka kurva di kuadran IV  dibalik ke kuadran I sebagai kurva arus tegangan (I-V) solar cell seperti terlihat pada Gambar 7.

 

Selanjutnya persamaan dioda menjadi :
I = Iph – I0 ( Exp(qv/KT)-1)
Pada Gambar 7 terlihat parameter-parameter yang menjadi karakteristik dan mempengaruhi daya yang dihasilkan sebuah solar cell pada tingkat radiasi, temperatur dan luas tertentu  yaitu Isc, Voc, Fill Factor ( FF) dan akhirnya Efisiensi solar cell.

Arus Hubung Singkat Isc

Isc = adalah arus maksimum pada V = 0. Idealnya bila V = 0 maka Isc = Iph. Nilai Isc tergantung pada ketersediaan cahaya matahari.

Teknologi Sel Surya Solar CellGambar 7. Kurva Arus- Tegangan Solar Cell

Tegangan Terbuka Voc

Voc = Tegangan maksimum pada saat arus I = 0
Voc ini naik secara eksponensial dengan kenaikan intensitas cahaya.

Tiap titik pada kurva I-V merupakan perkalian nilai tegangan dan arus atau merupakan nilai daya P = V x I  yang dihasilkan oleh solar cell dan besarnya sama dengan luas di bawah kurva I-V. Daya maksimum yang dihasilkan solar cell sama dengan luas daerah maksimum di bawah kurva dan merupakan perkalian dari Tegangan Maksimum Vm dan arus maksimum Im.

 

Fill Factor

Fill Factor (FF) merupakan ukuran dari kualitas P-N junction yang dipengaruhi nilai tahanan seri dan tahanan shunt dari solar cell.
FF = Vmp. Imp/ Voc.Isc
Nilai FF yang semakin mendekati 1 atau dengan kata lain daya maksimum yang dihasilkan semakin besar menunjukan kualitas solar cell yang semakin baik. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi capaian daya maksimum solar cell antara lain:

- Temperatur operasi

Bila temperatur operasi naik maka I0 dan Isc akan naik karena kenaikan temperatur akan menurunkan energi Band Gap EG sehingga semakin banyak foton yang mampu menghasilkan pasangan elektron- hole. Akan tetapi pengaruhnya kecil yakni sebesar : + 0,0006 A/oC untuk silikon.

Kenaikan temperatur mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap penurunan Tegangan terbuka Voc yakni sebesar : – 0,003 Volt / oC sehingga mengakibatkan penurunan Fill factor sebesar : – 0,0015 /oC dan penurunan daya maksimum Pmax yang dihasilkan solar cell sebesar : – 0,004 – 0,005 Watt/oC.

- Tahanan Parasitic

Solar cell umumnya memiliki tahanan  parasitic seri dan tahanan shunt sehingga secara elektronika, solar cell sering digambarkan mempunyai rangkaian ekivalen seperti Gambar 8 dimana solar cell sebagai sumber arus yang terletak paralel dengan dioda junction dan tahanan shunt Rshunt dan terletak seri dengan tahanan seri Rs.

Sel Surya Solar Cell

Gambar 8. Rangkaian Ekivalen Solar cell

 

Tahanan seri dipengaruhi oleh tahanan bahan semikonduktor, interkoneksi kontak metalik dan tahanan antara kontak metalik solar cell dengan bahan semikonduktornya. Tahanan shunt dipengaruhi oleh kualitas P-N junction dan adanya pengotor di dekat P-N junction. Solar cell yang baik memiliki tahanan seri yang kecil dan tahanan shunt yang besar. Tahanan seri yang besar dan tahanan shunt yang rendah akan mengakibatkan daya keluaran solar cell turun meskipun Voc dan Isc nya normal.

 

- Efisiensi Solar Cell

Radiasi matahari pada standard Air Mass (AM) 1,5 adalah sebesar 1000 W/m2. Efisiensi solar cell adalah perbandingan antara daya maksimum yang dihasilkan solar cell dengan daya input dari radiasi sinar matahari pada luas permukaan tertentu.
Ƞ  = Pm/Pin = Voc . Isc . FF/ 1000 W ( untuk luas 1 m2).
Jadi bila solar cell berukuran 156 x 156 mm ( Ukuran solar cell di pasaran saat ini) menghasilkan daya maksimum 5 Watt maka efisiensi solar cell tersebut :
Ƞ = 5 / ((0,156 x 0,156)x 1000) = 20,5 %.

 

- Batasan Efisiensi Solar cell

Ada batas efisiensi teoritis untuk semua solar cell yang dirumuskan oleh William Shockley dan Hans Queisser (Disebut SQ Limit) bahwa batas capaian efisiensi tertinggi solar cell dengan P-N junction tunggal adalah 33 %. Dengan kata lain, 67 % energi cahaya matahari yang sampai ke bumi tidak dapat dimanfaatkan oleh solar cell menjadi listrik terutama karena tidak seluruh komponen cahaya matahari cocok dengan Energi Band Gap ( EG) dari solar cell. Rincian perhitungan Shockley dan Quiesser adalah sbb:
1.    47 % Foton diubah menjadi panas.
2.    18 % Foton hanya melewati solar cell
3.    2 %  Foton menghasilkan elektron di posisi yang mudah terjadinya rekombinasi atau penetralan sebelum mencapai P-N Junction.

Jadi hanya 33 % energi matahari yang bisa dimanfaatkan oleh solar cell dengan P-N junction tunggal (single junction).

 

UPAYA PENGEMBANGAN SOLAR CELL SILIKON KRISTAL

Capaian efisiensi industrial Solar cell standard Al- BSF (Alumunium Back Surface Field) dengan struktur fisik pada gambar 3 adalah di sekitar 19,5 %. Ini berarti dari batas teoritis 33 % masih ada sekitar 13,5 % yang masih terbuang akibat pemantulan oleh kontak metal depan dan oleh permukaan solar cell, adanya elektron yang terbentuk oleh cahaya merah dekat kontak belakang yang langsung mengalami rekombinasi dengan hole yang ada di kontak belakang dan adanya pengotor (impurities) pada saat produksi bahan bakunya (lihat Gambar 9).

Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 9

Gambar 9 : Cahaya yang terbuang dari 33 % sebesar 13,5 %

 

Upaya pengembangan dilakukan baik dengan perbaikan proses solar cell standard Al-BSF atau  pun dengan mengubah  desain struktur solar cell-nya sendiri. Ini dilakukan melalui 3 fase yaitu :

 

FASE 1 :

Fase 1 ini diarahkan untuk meningkatkan efisiensi solar cell Al-BSF tanpa mengubah desain struktur lapisan materialnya. Upaya yang dilakukan antara lain :

  • Mengurangi tingkat doping pada lapisan N (Emiter) untuk mengurangi rekombinasi
  • Memperbaiki kualitas pasta  kontak depan sehingga tahanan kontaknya berkurang
  • Memperbaiki kualitas pasta kontak belakang agar dihasilkan efek medan listrik yang lebih baik pada lapisan BSF untuk mengurangi rekombinasi di dekat kontak belakang
  • Mengurangi lebar kontak finger (<50μm) untuk mengurangi shading
  • Menambah jumlah busbar dari 3 menjadi 5 atau 6

 

FASE 2

Pengembangan fase 2 meliputi penambahan lapisan bahan tertentu pada desain arsitektur solar cell. Saat ini telah dikenal solar cell PERC dan MWT.

 

Solar Cell PERC (Passivated Emiter & Rear Contact)

Peningkatan efisiensi pada solar cell PERC dilakukan dengan menambahkan atau mengintegrasikan lapisan pasifasi yang terbuat dari Silikon oksida (SiO2) atau Silikon nitride (SiNx) pada permukaan belakang dan Aluminium Oksida (Al2O3) pada permukaan depan solar cell ( Gambar 10) yang berfungsi antara lain:

  • Memantulkan foton-foton dengan panjang gelombang di atas 1180 nm yang melewati solar cell tanpa sempat menghasilkan electron- hole untuk kembali masuk ke solar cell dan menghasilkan pasangan elektron-hole pada kesempatan kedua. Dengan pemantulan ini foton-foton cahaya juga dicegah untuk menghasilkan panas di kontak belakang.
  • Mengurangi rekombinasi elektron oleh hole di dalam solar cell sebelum elektron tersebut melewati P-N junction.

Capaian efisiensi solar cell PERC adalah 22,1 %.

Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 10Gambar 10. Struktur fisik Solar cell PERC

Solar Cell MWT ( Metallization Wrap Through)

Desain struktur solar cell MWT ditujukan untuk mengurangi daerah yang terhalangi (shading) oleh adanya busbar ( lapisan logam yang berfungsi sebagai kontak ke rangkaian luar) di permukaan depan solar cell standard dan mengurangi resistansi seri akibat adanya busbar. Cara yang dilakukan adalah dengan memindahkan busbar ke belakang solar cell dengan membuat lubang via dengan menggunakan laser dan membuat isolasi kontak belakang. Dengan teknik ini capaian efisiensinya adalah 18,7% dengan wafer polikristal dan 20% dengan wafer monokristal. (Fraunhofer ISE). Struktur solar cell MWT ditunjukkan pada Gambar 11.

Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 11

Gambar 11.  Struktur Solar Cell MWT

FASE 3

Pada solar cell Al-BSF, PERC dan MWT bahan yang berfungsi sebagai Base atau sering pula disebut absorber adalah silikon Kristal tipe P sedangkan yang berfungsi sebagai emitter adalah silikon kristal tipe N.

Pengembangan fase 3 mengubah struktur tersebut menjadi kebalikannya sehingga disebut sebagai solar cell tipe-N. Keunggulan solar cell tipe N ini antara lain : Silikon tipe-N tidak terlalu peka terhadap pengotor (impurities) logam lain, life time pembawa muatan lebih lama sehingga kemungkinan rekombinasi lebih kecil sehingga menghasilkan listrik lebih besar, tidak ada degradasi solar cell akibat induksi cahaya (karena tidak adanya ikatan Boron dengan oksigen seperti pada tipe-P) dan koefisien temperaturnya lebih rendah. Akan tetapi kelemahannya adalah masih sulit memasuki tahap produksi masal, resiko industri masih tinggi dan harga per Watt peak masih belum kompetitif. Solar cell tipe-N  ini meliputi antara lain:

Solar Cell PERT (Passivated Emitter Rear Totally Difused)

Solar cell PERT umumnya diimplementasikan pada wafer silikon tipe-N karena alasan-alasan seperti yang diuraikan di atas, meskipun ada juga yang tetap menggunakan wafer silikon tipe-P sebagai base misalnya teknologi Schmid. Jika pada solar cell standard dan PERC, lapisan BSF pada permukaan belakang cell dibentuk dengan cara men-doping atom alumunium ke silikon tipe-P maka pada solar cell PERT, permukaan belakang di-doping secara total (totally diffused) baik oleh atom boron ataupun phosphor sehingga memerlukan tambahan tahapan proses yaitu difusi atom boron atau phosphor pada temperatur tinggi.

Dengan demikian prosesnya menjadi lebih mahal. Solar cell PERT dapat diadaptasi menjadi solar cell bifacial yang dapat menyerap cahaya baik dari permukaan depan maupun belakang solar cell. Capaian efisiensi saat ini adalah 22,2 %. Struktur solar cell PERT ditunjukkan pada Gambar 12.
Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 12

Gambar 12. Struktur Solar Cell PERT

Solar Cell PERL (Passivated Emitter with Rear Locally diffused)

Solar cell PERL  adalah upaya lain untuk peningkatan efisiensi dengan menambahkan dua proses yakni proses pasifasi emitter dengan bahan oksida kualitas tinggi pada permukaan depan yang secara signifikan akan menurunkan jumlah pembawa muatan yang mengalami rekombinasi pada permukaan. Kedua adalah dengan melakukan proses difusi secara lokal hanya pada kontak belakang untuk mengurangi rekombinasi di permukaan belakang disamping meningkatkan kualitas kontaknya sendiri. Proses ini dilakukan dengan menggunakan teknik yang biasa digunakan pada bidang mikroelektronik. Solar cell PERL menggabungkan keunggulan solar cell PERC dan PERT. Capaian efisiensi cell ini adalah 25 % di bawah radiasi spectrum AM 1,5 dengan tegangan rangkaian terbuka Voc  sebesar 703,6 mV. Sebagai absorber dapat digunakan silikon tipe-P atau tipe-N ( Schmid) dan dapat difungsikan sebagai cell dua muka (bifacial).

Struktur bahan Solar cell PERL ditunjukkan pada Gambar 13.

Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 13a

Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 13b
Gambar 13. Struktur Solar Cell  PERL dengan Absorber Tipe-N & Tipe-P

Solar Cell HIT ( Hetero-Junction with Intrinsic Thin Layer)

Solar cell HIT adalah salah satu kelas solar cell yang disebut solar cell heterojunction yang diciptakan oleh Panasonic. HIT menggunakan silikon tipe-N sebagai base atau absorber dan tipe-P sebagai emitter. Ciri khasnya adalah adanya tambahan lapisan silikon amorfus tipis di atas lapisan silikon tipe-N. Struktur ini dapat mencegah hilangnya pembawa muatan listrik (elektron) akibat rekombinasi  sehingga dapat menaikan efisiensi solar cell dan pengaruh kenaikan temperatur terhadap penurunan daya kecil sehingga cocok selama musim panas. Capaian efisiensi seperti yang diumumkan Panasonic adalah sebesar 25,6 %. Struktur HIT ditunjukkan pada Gambar 14.

Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 14

Gambar 14. Struktur Solar Cell HIT

Solar Cell IBC (Interdigitated Back Contact)

Solar cell IBC ini merupakan salah satu solar cell yang memiliki desain dan teknologi fabrikasi yang paling rumit. Bila pada solar cell biasa, salah satu kontak listrik ke luar diletakkan pada permukaan atas solar cell maka pada solar cell IBC seluruh kontaknya dipindah ke permukaan belakang. Efisiensi naik karena permukaan atas tidak terhalang oleh adanya kontak di permukaan depan solar cell dan penurunan tahanan seri. Elektron dan hole yang dihasilkan oleh cahaya matahari seluruhnya dikumpulkan dan dialirkan ke permukaan belakang. Kompleksitas solar cell IBC antara lain : Aliran arus berlangsung secara 2 dimensi sedangkan pada solar cell biasa adalah aliran 1 dimensi, efisiensi cell sangat dipengaruhi oleh life time lapisan BSF dan rekombinasi di permukaan depan sehingga memerlukan bahan wafer kualitas tinggi dengan life time pembawa muatan yang lebih panjang. Capaian efisiensi Solar cell IBC seperti dilaporkan Trina Solar adalah sebesar 25,04 %. Struktur solar cell IBC ditunjukkan pada Gambar 15.
Sel Surya Solar Cell PLTS Tenaga Surya 15

Gambar 15. Struktur Soler Cell IBC