Sel surya saat ini menjadi salah satu teknologi energi baru terbarukan yang sangat menjanjikan untuk menanggulangi krisis energi. Sel surya dapat mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik secara langsung menggunakan divais sel surya. Pengembangan sel surya sangat massif, yang di tandai dengan berbagai jenis sel surya telah ditemukan. Sel surya berbasis material silicon menjadi yang paling dominan dikembangkan, bahkan 90% pasar sel surya dikuasai oleh sel surya berbasis silicon. Selain berbasis silicon, sel surya berbasis tembaga, seperti CuInGaSe2 atau CIGS juga merupakan jenis sel surya yang sudah ada dipasar, namun harganya yang mahal membuat sel surya jenis ini jarang dijual. Sedangkan sel surya berbasis CdTe yang juga sudah ada dipasaran masih sedikit dikembangkan karena material Cd dan Te yang toksik dan mahal.
Pengambangan material sel surya yang murah, ramah lingkungan, dan memiliki efisiensi tinggi masih terus dilakukan, salah satunya material Cu2ZnSnS4 atau CZTS. Material ini memiliki struktur mirip dengan CIGS namun, jauh lebih murah karena tersusun atas elemen-elemen mineral yang lebih murah dan ramah lingkungan. Namun demikian, CZTS masih memiliki efisiensi yang jauh lebih rendah daripada CIGS, sehingga pengembangan sel surya berbasis CZTS sangat diperlukan
Beberapa strategi pengembangan sel surya CZTS telah dilakukan, salah satunya dengan strategi doping. Beberapa jenis doping telah digunakan untuk meningkatkan efisiensi sel surya CZTS. Salah satu jenis doping yang menarik untuk dikembangkan adalah elemen transisi metal 3d karena beberapa elemen tersebut memiliki jari-jari yang hampir sama dengan elemen penyusun CZTS yang menjadi salah satu syarat utama elemen doping bisa terdoping pada struktur kristal CZTS.
Lebih khusus lagi, elemen transisi metal 3d, beberapa diantaranya memiliki sifat magnetik, seperti Cr, Mn, Fe, Co, dan Ni. Elemen doping ini kemudian akan memberikan efek tambahan, yaitu sifat magnetik yang Dimana secara teori dapat menguntungkan untuk meningkatkan efisiensi CZTS sebagai material sel surya. Dari beberapa hasil riset yang telah dikembangkan, CZTS terdoping Cr, Co, dan Ni memiliki efisiensi yang lebih tinggi daripada sel surya tidak terdoping. Apalagi, setelah diberikan medan magnet, sel surya terdoping elemen Cr, Co, dan Ni cenderug memiliki efisiensi yang meningkat karena induksi medan magnet dapat menginisiasi proses fotovoltaik yang lebih sempurna.
Strategi ini akan menjadi upaya yang cukup signifikan untuk mengembangkan sel surya CZTS, termasuk sel surya transparen yang dalam beberapa tahun terakhir juga banyak dikembangkan. Sel surya transparen secara masih dikembangkan karena dapat digunakan dalam sistem building integrated photovoltaic yang memungkinkan penggunaan sel surya yang lebih efisien sebagai sumber energi. Sel surya transparen dapat diintegrasikan menjadi bagian jendela suatu gedung, sehingga penggunaannya akan lebih efisien.
Pengembangan sel surya transparen, termasuk berbasis CZTS yang terdoping elemen magnetik akan menjadi salah satu strategi yang sangat signifikan untuk mengembangkan system building integrated photovoltaic. Apalagi, dengan bantuan medan magnet, efisiensi sel surya transparen berbasis CZTS terdoping elemen magnetic akan meningkat dan sangat eifien sebagai sumber energi listrik suatu gedung.
Penulis: Tahta Amrillah, Ph.D:
