Stabilitas mekanik material multikristal silicon wafer Pada pembuatan sel surya (solar cells)

Abstract

Perkembangan aplikasi sel surya sebagai salah satu sumber energi meningkat secara signifikan dalam beberapa tahun belakangan ini yang menyebabkan kebutuhan terhadap silicon sebagai material dasar pembuatan sel surya menjadi meningkat. Akibat dari semakin tingginya permintaan maka harga silicon menjadi naik, sehingga harga produksi sel surya ikut naik yang berimbas pada meningkatnya harga jual produk. Hal ini dikarenakan 40 % dari total biaya produksi berasal dari bahan baku silicon. Para industri pembuat sel surya mencoba untuk mengurangi penggunaan silicori yang berakibat langsung pada semakin tipis dan luas nya silicon wafer yang dihasilkan. Konsekuensinya adalah menurunnya kekuatan mekanik silicon wafer sehingga mudah mengalami patah selama proses produksi. Untuk itu meningkatkan kekuatan mekanik silicon wafer adalah cara untuk mengurangi perpatahan selama produksi. Perpatahan di inisiasi oleh adanya retak mikro (micro crack) baik pada permukaan, sisi atau bahkan didalam silicon wafer. Retak tersebut akan sangat mudah menjalar apabila diberikan gaya eksternal maupun internal. Memahami tentang bagaimana retak mikro itu terjadi dan sumber-sumber yang memungkin kan munculnya retak mikro tersebut harus bisa diketahui dan dimitigasi, sehingga dapat diantisipasi atau diminimalisir dengan cara melakukan optimasi pada setiap langkah- langkah proses produksi sel surya. Maka memahami perilaku mekanik material multicrystalline silicon wafer menjadi sangat penting dalam rangka meningkatkan kekuatan mekanik material tersebut sebagai bahan dasar pada pembuatan sel surya. Sehingga sel surya dengan harga yang sebanding dengan sumber energi listrik konvensional memungkinkan untuk dicapai.

Katakunci: Sel surya, multikristall silicon, stabilitas mekanik, retak mikro, optimasi proses, energi listrik konvensional