Pertumbuhan populasi dan pengembangan kegiatan ekonomi telah menyebabkan lonjakan dalam konsumsi energi global dalam beberapa dekade terakhir. Di sisi lain, upaya pemenuhan kebutuhan listrik yang mengandalkan bahan bakar fosil kian menghadapi kelangkaan. Oleh karena itu, berbagai negara menggiatkan penelitian dan pengembangan yang berfokus pada pengembangan energi terbarukan – panas bumi, air, surya, angin, biomasa, dan laut – untuk mendukung pemenuhan kebutuhan listrik dan menciptakan energi bersih serta berkelanjutan.
Energi matahari dinilai sebagai sumber energi terbarukan yang tidak akan habis. Matahari sebagai bola gas berukuran besar mampu menghasilkan panas dan cahaya terang untuk bumi akibat adanya reaksi berantai proton-proton matahari. Pancaran energi dari matahari yang diterima bumi mencapa 1.000-watt dengan 30% energi dipantulkan keluar angkasa sedangkan 3.850.000 eksajoule (EJ) per tahun diserap oleh bumi. Salah satu cara memanen radiasi panas dan cahaya yang dipancarkan oleh matahari menjadi listrik dengan cara memanfaatkan teknologi termal dan teknologi sel surya atau solar photovoltanic (solar PV).
Pengembangan pembangkit energi terbarukan tenaga surya, yaitu solar photovoltaic (solar PV) dalam beberapa dekade terakhir memiliki permintaan pasar global yang kuat (REN21, 2020). Setelah memiliki permintaan yang stabil, pasar solar PV meningkat hingga 12 persen pada tahun 2019 dengan total kapasias mencapai 627 GW. China tetap menjadi negara yang mendominasi pasar solar PV dan industri pengembangan teknologi solar PV secara global.
Meskipun penggunaan solar PV telah berkontribusi secara signifikan terhadap peningkatan pemanfaatan energi bersih, industri pengembangan teknologinya juga memiliki dampak terhadap lingkungan. Penelitian yang dilakukan Tim Cornell University, New York dengan melihat Life Cycle Impact (LCI) dari dua tipe tandem solar PV, yaitu perovskite-silikon dan perovskite-perovskite. Hasilnya menunjukkan adanya perbedaan dalam waktu pengembalian energi (energy payback time) dan jejak karbon yang dihasilkan dari kedua tandem tersebut.
Waktu pengembalian energi dan jejak karbon yang dihasilkan dari konfigurasi perovskite-perovskite adalah 0,35 tahun dan 10,7 g CO2-eq/kWh, sedangkan perovskite-silikon selama 1,52 tahun dengan jejak karbon 24,6 g CO2-eq/kWh. Tandem perovskite-perovskite yang lebih fleksibel dan ringan diprediksi meningkatan kinerja solar PV dan lingkungan hingga 6 persen. Namun demikian, penggunaan perovskite-perovskite tidak tahan lama dibanding perovskite-silikon, meskipun komponennya lebih mudah dalam proses daur ulang.
Struktur tandem dapat dipertimbangkan dalam penyebarluasan teknologi solar PV. Dalam jangka panjang, konfigurasi perovskite-perovskite secara khusus telah memungkinkan terciptanya tandem yang lebih fleksibel dengan tingkat efisiensi yang tinggi. Ke depan, riset dan pengembangan teknologi solar PV dengan metode enkapsulasi yang efektif dan murah dapat dikembangkan untuk meningkatkan stabilitas dan meminimalisir gangguan dalam penyediaan energi.
Disadur dari Donna Lu dalam www.newscientist.com pada 31 Juli 2020