Sejarah singkat perkembangan fotovoltaik global
Tinjauan sejarah membantu kita memahami perkembangan teknologi fotovoltaik. Berikut, secara kronologis, adalah peristiwa-peristiwa sejarah terkait perkembangan sel surya:
Sejak penemuan efek fotovoltaik (juga dikenal sebagai fenomena fotovoltaik) dalam cairan oleh ilmuwan Prancis E. Becquerel pada tahun 1839, sel surya telah mengalami sejarah pengembangan yang panjang yang mencakup lebih dari 160 tahun.
Secara keseluruhan, baik penelitian dasar maupun kemajuan teknologi telah memainkan peran positif dalam mendorong pengembangan sel surya. Keberhasilan pengembangan sel surya silikon kristal tunggal oleh tiga ilmuwan di Bell Labs, Amerika Serikat, memainkan peran penting dalam penerapan praktis sel surya. Hal ini menandai tonggak sejarah dalam pengembangan sel surya. Hingga saat ini, struktur dasar dan mekanisme sel surya tetap tidak berubah.
Pada tahun 1877, WG Adams dan RE Day mempelajari efek fotovoltaik selenium (Se) dan menciptakan sel surya selenium pertama.
Pada tahun 1883, penemu Amerika Charles Fritts menjelaskan prinsip sel surya selenium pertama.
Pada tahun 1904, Hallwachs menemukan bahwa kombinasi tembaga dan kupro oksida (Cu/Cu2O) memiliki fotosensitivitas; fisikawan Jerman Albert Einstein menerbitkan makalah tentang efek fotolistrik.
Pada tahun 1918, ilmuwan Polandia Czochralski mengembangkan metode Czochralski untuk menumbuhkan silikon kristal tunggal.
Pada tahun 1921, fisikawan Jerman Albert Einstein memenangkan Hadiah Nobel Fisika untuk teorinya tahun 1904 yang menjelaskan efek fotolistrik.
Pada tahun 1930, B. Lang mempelajari sel surya oksida tembaga/kuprosa dan menerbitkan makalah "A New Type of Photovoltaic Cell." W. Schottky menerbitkan makalah "A New Type of Cuprous Oxide Photovoltaic Cell."
Pada tahun 1932, Audobert dan Stora menemukan efek fotovoltaik dari kadmium sulfida (CdS).
Pada tahun 1933, LO Grondahl menerbitkan makalah "Penyearah oksida tembaga-tembaga dan sel fotosel."
Pada tahun 1941, Orr menemukan efek fotovoltaik pada silikon.
Pada tahun 1951, sambungan pn tumbuh, yang memungkinkan pembuatan sel surya germanium kristal tunggal.
Pada tahun 1953, Dr. Dan Trivich dari Wayne State University menyelesaikan perhitungan teoritis pertama mengenai efisiensi fotovoltaik berbagai material dengan lebar celah pita berbeda berdasarkan energi matahari.
Pada tahun 1954, P. Rappaport dan lainnya di Laboratorium RCA melaporkan efek fotovoltaik dari kadmium sulfida (RCA: Radio Corporation of America).
Peneliti Bell Laboratories DM Chapin, CS Fuller, dan GL Pearson melaporkan penemuan sel surya silikon kristal tunggal dengan efisiensi 4,5%, yang mencapai 6% beberapa bulan kemudian.
Pada tahun 1955, Western Electric mulai menjual paten komersial untuk teknologi fotovoltaik silikon. Sebuah konferensi energi surya internasional diadakan di Universitas Arizona. Hoffman Electronics meluncurkan produk sel surya komersial dengan efisiensi 2%, 14 mW per sel, dan harga $25 per sel, setara dengan $1.785 per watt.
Pada tahun 1956, P. Pappaport, JJ Loferski, dan EG Linder menerbitkan sebuah artikel berjudul "Efek Arus Elektronik pada Persimpangan Germanium dan Silikon pn."
Pada tahun 1957, Hoffman Electronics mencapai efisiensi 8% untuk sel silikon kristal tunggalnya. DM Chapin, CS Fuller, dan GL Pearson menerima paten untuk Perangkat Konversi Energi Surya mereka.
Pada tahun 1958, T. Mandelkorn dari Korps Sinyal AS mengembangkan sel fotovoltaik silikon monokristalin tipe n/p, yang memiliki ketahanan radiasi tinggi, sehingga krusial untuk baterai luar angkasa. Hoffman Electronics mencapai efisiensi 9% dalam sel silikon monokristalin. Satelit bertenaga sel fotovoltaik pertama, Pioneer 1, diluncurkan, menampilkan sel fotovoltaik berukuran 100 cm² dengan daya keluaran 0,1 W, yang digunakan untuk memberi daya pada mikrofon cadangan 5 mW.
Pada tahun 1959, Hoffman Electronics mencapai efisiensi sel silikon monokristalin komersial sebesar 10%, yang secara signifikan mengurangi resistansi seri sel dengan menggunakan elektroda grid. Satelit Explorer 6 diluncurkan, menampilkan susunan 9.600 sel surya, masing-masing berukuran 2 cm², dengan total daya 20W.
Pada tahun 1960, Hoffman Electronics mencapai efisiensi 14% dalam sel silikon monokristalin.
Pada tahun 1962, satelit komunikasi komersial pertama, Telstar, diluncurkan, menggunakan sel surya 14W.
Pada tahun 1962, satelit komunikasi komersial pertama, Telstar, diluncurkan, menggunakan sel surya 14W.
Pada tahun 1962, satelit komunikasi komersial pertama, Telstar, diluncurkan, menggunakan sel surya 14W.
Pada tahun 1963, Sharp Corporation berhasil memproduksi modul sel fotovoltaik; Jepang memasang rangkaian fotovoltaik 242W pada sebuah mercusuar, yang terbesar di dunia saat itu.
Pada tahun 1964, pesawat ruang angkasa "Numberland" diluncurkan, dilengkapi dengan susunan fotovoltaik 470W.
Pada tahun 1965, Peter Glaser dan AD Little mengusulkan konsep stasiun tenaga surya satelit.
Pada tahun 1966, sebuah observatorium astronomi berskala besar yang dilengkapi dengan susunan fotovoltaik 1000W diluncurkan.
Pada tahun 1972, peneliti Prancis memasang sistem fotovoltaik kadmium sulfida di sebuah sekolah pedesaan di Niger untuk memberi daya pada televisi pendidikan.
Pada tahun 1973, Universitas Delaware di Amerika Serikat membangun rumah fotovoltaik pertama di dunia.
Pada tahun 1974, Jepang meluncurkan Proyek "Sunshine" untuk pembangkit listrik tenaga fotovoltaik. Tyco Laboratories mengembangkan pita silikon kristal EFG pertama, dengan lebar 25 mm dan panjang 457 mm (EFG adalah singkatan dari Edge Defined Film Fed-Growth).
Pada tahun 1977, produksi sel fotovoltaik global melampaui 500 kW. DE Carlson dan CR Wronski, berdasarkan penelitian WE Spear tahun 1975 tentang pengendalian sambungan pn, mengembangkan sel surya silikon amorf (a-Si) pertama di dunia.
Pada tahun 1979, kapasitas sel surya terpasang global mencapai 1 MW.
Pada tahun 1980, ARCO Solar menjadi produsen sel fotovoltaik pertama yang mencapai kapasitas produksi tahunan sebesar 1 MW. Sanyo Electric memelopori penggunaan sel silikon amorf dalam kalkulator saku genggam dan kemudian menyelesaikan produksi massal modul silikon amorf serta melakukan pengujian di luar ruangan.
Pada tahun 1981, pesawat bertenaga fotovoltaik bernama Solar Challenger berhasil terbang.
Pada tahun 1982, produksi sel surya tahunan global melampaui 9,3 MW. Pada tahun 1983, produksi sel surya tahunan dunia melampaui 21,3 MW. Sebuah mobil bertenaga fotovoltaik 1 kW bernama SolarTrek melintasi Australia, menempuh jarak 4.000 km dalam 20 hari.
Pada tahun 1984, modul sel surya silikon amorf komersial dengan luas 929cm2 diperkenalkan.
Pada tahun 1985, harga sel surya silikon monokristalin mencapai 10 USD/W. Martin Green dari Universitas New South Wales, Australia, mengembangkan sel surya silikon monokristalin dengan efisiensi 20%.
Pada bulan Juni 1986, ARCO Solar merilis G-4000, sel surya film tipis komersial pertama di dunia "power module."
Pada bulan November 1987, GM Sunraycer memenangkan perlombaan mobil bertenaga PV Pentax World Solar Challenge, menempuh jarak 3.100 km di seluruh Australia, dengan kecepatan rata-rata sekitar 71 km/jam.
Pada tahun 1990, produksi sel surya tahunan dunia melebihi 46,5MW.
Pada tahun 1991, produksi sel surya tahunan dunia melebihi 55,3 MW; sel surya peka warna nano-TiO2 yang dikembangkan oleh Profesor Swiss Gratzel mencapai efisiensi sebesar 7%.
Pada tahun 1992, produksi sel surya tahunan dunia melebihi 57,9 MW.
Pada tahun 1993, produksi sel surya tahunan dunia melebihi 60,1 MW.
Pada tahun 1994, produksi sel surya tahunan dunia melebihi 69,4 MW.
Pada tahun 1995, produksi sel surya tahunan dunia melebihi 77,7 MW; total kapasitas terpasang sel fotovoltaik mencapai 500 MW.
Pada tahun 1996, produksi sel surya tahunan dunia melebihi 88,6 MW.
Pada tahun 1997, produksi sel surya tahunan dunia melebihi 125,8 MW.
Pada tahun 1998, produksi sel surya tahunan dunia melebihi 151,7 MW; produksi sel surya silikon polikristalin melampaui produksi sel surya silikon monokristalin untuk pertama kalinya.
Pada tahun 1999, produksi sel surya tahunan dunia melampaui 201,3 MW. MA Contreras dkk. dari Laboratorium Riset Nasional AS (NREL) melaporkan bahwa efisiensi sel surya tembaga indium timah (CIS) mencapai 18,8%, dan sel surya silikon amorf menguasai 12,3% pangsa pasar.
Pada tahun 2000, produksi sel surya tahunan dunia melampaui 399 MW. Wu X., Dhere RG, Aibin DS, dkk. melaporkan bahwa efisiensi sel surya kadmium telurida (CdTe) mencapai 16,4%, dan harga sel surya silikon monokristalin sekitar 3 USD/W.
Pada tahun 2002, produksi sel surya tahunan dunia melampaui 540 MW. Harga sel surya silikon polikristalin sekitar 2,2 USD/W.
Pada tahun 2003, produksi sel surya tahunan dunia melampaui 760 MW. Fraunhofer ISE di Jerman mencapai efisiensi 20% untuk sel surya silikon kristalin LFC (laser-fired-contact).
Pada tahun 2004, produksi sel surya tahunan global melampaui 1.200 MW. Fraunhofer ISE, Jerman, melaporkan efisiensi sel surya silikon polikristalin sebesar 20,3%. Sel surya silikon amorf menguasai 4,4% pangsa pasar, turun menjadi sepertiga dari levelnya di tahun 1999. CdTe menguasai 1,1%, dan CIS 0,4%.
Pada tahun 2005, produksi sel surya tahunan global mencapai 1.759 MW.
