Perovskit kini sudah keluar dari ruang riset dan masuk ke lingkungan produksi nyata, tetapi tantangan utamanya justru baru terlihat saat teknologi ini harus bekerja konsisten di pabrik. Di Fremont, California, Tandem PV menjadi salah satu contoh paling konkret karena mengoperasikan fasilitas perovskit seluas 65.000 kaki persegi dan mulai mengeluarkan panel pertama dari lini produksinya pada akhir Januari.
Langkah itu penting karena industri surya tidak lagi hanya menilai perovskit dari hasil laboratorium. Yang kini diuji adalah apakah material ini bisa diproduksi dalam jumlah besar, menjaga efisiensi, dan tetap tahan lama ketika berhadapan dengan kondisi lapangan yang sesungguhnya.
Efisiensi yang jadi alasan perovskit diburu
Daya tarik utama perovskit sederhana: material ini mampu menangkap bagian cahaya matahari yang tidak terserap optimal oleh silikon biasa. Saat dipakai dalam skema tandem, lapisan perovskit ditempatkan di atas sel silikon agar satu panel bisa memanen energi lebih banyak dari sinar matahari yang sama.
Scott Wharton, CEO Tandem PV, menyebut efisiensi sel silikon konvensional berada di sekitar 22 persen. Ketika digabungkan dalam panel “sandwich” tandem, efisiensinya naik menjadi 30 persen, atau sekitar sepertiga lebih banyak energi dari luas lahan yang sama.
Bagi pengembang pembangkit surya, kenaikan ini bukan sekadar angka. Efisiensi yang lebih tinggi dapat menekan kebutuhan lahan, tenaga kerja, dan material pendukung untuk setiap proyek.
Dari kaca kecil ke panel produksi
Sebelum sampai ke lini pabrik, perjalanan pengembangan dimulai dari sampel kaca berukuran 10 sentimeter kali 10 sentimeter. Ukuran itu dipilih karena cukup untuk memunculkan potensi kegagalan seperti pada panel besar, tetapi tetap murah dan cepat diuji berulang.
Pada tahap awal, kaca dicuci lalu dilapisi bahan kimia menggunakan mesin slot-die. Setelah itu, material dipanaskan agar kristal perovskit terbentuk dengan benar, kemudian lapisan tambahan dipasang untuk mengalirkan elektron dan melindungi kristal.
Tahap berikutnya melibatkan laser yang mengiris kaca menjadi strip tipis sehingga berfungsi sebagai sel. Proses ini berbeda dari pembuatan panel silikon karena perovskit tidak membutuhkan benang perak untuk menghantarkan listrik, sebab sifat materialnya memungkinkan arus bergerak lebih bebas di permukaannya.
Ukuran pabrik bukan berarti masalah selesai
Di pabrik, otomasi mengambil peran besar. Robot dan conveyor otomatis mencampur bahan, mencuci, melapisi kaca yang lebih besar, lalu memindahkannya dari satu stasiun ke stasiun berikutnya dengan presisi yang lebih tinggi dibanding kerja manual.
Scott Wharton menilai otomasi bukan hanya soal kecepatan, melainkan juga akurasi. Targetnya jelas: ketika lini produksi sudah stabil, panel yang keluar dari pabrik harus setara, atau bahkan lebih baik, dibanding sampel hasil riset.
Meski begitu, skala produksinya masih jauh dari industri besar. Kapasitas pabrik Tandem PV baru 40 megawatt per tahun, tertinggal jauh dari pabrik panel surya terbesar di Amerika Serikat yang sudah berada pada skala gigawatt.
Uji lapangan masih jadi penentu
Tandem PV belum langsung menjual panel untuk penggunaan luas. Perusahaan terlebih dulu menyiapkan pengujian lapangan bersama sejumlah pengembang surya di Amerika Serikat dalam kondisi panas, dingin, lembap, dan kering.
Wharton menegaskan bahwa hasil laboratorium belum cukup untuk membuktikan kelayakan teknologi. Ia menyebut, “There’s only so much you can learn in the lab,” sebagai penekanan bahwa proses produksi perlu dipahami secara penuh lewat ukuran pabrik dan mesin besar.
Pada fase belajar ini, lini pabrik baru menghasilkan 10 hingga 20 panel per hari. Setelah itu, perusahaan ingin membuat panel yang seragam dan setara dengan spesimen R&D, lalu menaikkan volume menjadi ribuan unit untuk uji coba luar ruang bersama pelanggan, laboratorium nasional, dan mitra lain.
Persaingan teknologi masih terbuka
Secara teori, panel tandem perovskit masih punya ruang peningkatan yang lebih besar dibanding silikon murni. Wharton menyebut batas efisiensi dunia nyata silikon berada di kisaran tinggi 20 persen, sedangkan tandem perovskit punya batas teoritis sekitar 45 persen.
Potensi itu membuat banyak pemain bergerak ke arah yang sama, termasuk Oxford PV, Swift Solar, dan Caelux. Namun tantangan yang sama juga tetap membayangi, karena perovskit masih harus membuktikan stabilitas dan ketahanan yang selama ini kerap menjadi hambatan dari laboratorium ke pasar.
Investor Eclipse Ventures, Greg Reichow, menilai Tandem punya daya tarik karena menunjukkan peningkatan efisiensi, ukuran panel yang relevan untuk produk nyata, dan arah menuju ketahanan yang dibutuhkan. Ia juga menilai pesanan awal dari pelanggan penting karena efisiensi tinggi bisa memberi penghematan biaya pada skala proyek.
Jika produksi perovskit skala besar benar-benar berhasil, dampaknya bisa menjangkau industri surya Amerika Serikat secara lebih luas. Teknologi ini berpotensi membuka jalan bagi manufaktur domestik yang tidak hanya mengikuti jejak silikon, tetapi mencoba melampaui standar pasar saat ini lewat efisiensi yang lebih tinggi dan produksi yang lebih fleksibel.
