Perpustakaan Digital ITB

Hingga tahun 2017, kebutuhan listrik dunia sudah mencapai 25.606 TWh, di mana 65,8% di antaranya masih menggunakan gas bumi, minyak bumi dan batu bara. Sedangkan suplai energi dari sektor energi terbarukan bukan air hanya sekitar 9%. Tingginya kebutuhan energi ini diperkirakan akan meningkat sebesar 30.000 TWh di tahun 2050, di mana emisi gas CO2 menjadi pertimbangan selanjutnya. Menurut Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD), emisi gas CO2 hingga akhir 2017 mencapai rekor tertingginya yaitu 32,8 miliyar ton. Oleh karena itu, penggunaan sumber energi terbarukan berupa photovoltaic (PV) sel surya menjadi alternatif terbaik untuk mengurangi emisi rumah kaca serta menggantikan bahan bakar fosil sepenuhnya. Saat ini sel surya yang beredar di pasaran umumnya terbuat dari bahan silikon. Namun sel surya ini membutuhkan biaya yang besar. Sedangkan bahan lainnya, CuInGaSe2 (CIGS), yang memiliki efisiensi tinggi, menggunakan bahan yang berbahaya sehingga sulit untuk dipakai secara luas. Oleh karena itu perlu digunakan material lainnya seperti Cu2ZnSnS4 (CZTS) yang memiliki stuktur serupa dengan CIGS dan efisiensi teoritik sebesar 32%. Salah satu faktor yang membuat efisiensi CZTS rendah adalah material ini terdiri dari empat elemen penyusun sehingga material mudah membentuk cacat intrinsik. Menurut hasil ekpserimen, permukaan CZTS yang paling stabil adalah permukaan (112)/(112). Akan tetapi permukaan ini bersifat polar, sehingga permukaan ini sangat reaktif, dan bisa menjadi lebih stabil setelah adanya rekonstruksi. Oleh karena itu, salah satu kemungkinan yang ada adalah terdapat peran cacat pada pembentukan permukaan ini. Di sisi lain, cacat-cacat yang ada pada material bisa mengubah keadaan elektronik, yang merupakan salah satu faktor penentu terpenting dalam performa sel surya. Sehingga, dalam penelitian ini kami ingin mempelajari pengaruh berbagai cacat yang mungkin terjadi pada permukaan CZTS (112)/(112), di mulai dari energi pembentukannya hingga keadaan elektroniknya. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan pemahaman lebih terkait peran cacat permukaan terhadap performa sel surya CZTS.