- Terjadi Nukleasi: Pada saat kondisi supersaturasi tercapai, konsentrasi zat terlarut (prekursor) melampaui batas keseimbangan yang dapat ditahan oleh pelarut pada suhu dan kondisi tertentu. Kondisi ini menyebabkan ketidakstabilan karena sistem berusaha untuk kembali ke keadaan yang lebih stabil, yaitu keadaan jenuh (saturasi) atau lebih rendah. Pada kondisi supersaturasi, zat terlarut (prekursor) sangat mudah mengendap atau membentuk padatan. Ini karena larutan tidak dapat lagi mempertahankan semua zat terlarutnya dalam bentuk terlarut, sehingga terjadi nukleasi cepat atau spontan, dimana zat tersebut cenderung memisah dari pelarut dan membentuk endapan atau kristal.
- Pembentukan Inti Kristal: Inti kristal kecil yang terbentuk merupakan cikal bakal terbentuknya kristal perovskite. Â Inti-inti kristal kecil nantinya akan berkembang menjadi kristal yang lebih besar dan menyusun struktur film perovskit.
3. Tahap Pertumbuhan Kristal
  Tahap di mana kristal-kristal kecil tersebut tumbuh menjadi kristal besar, membentuk lapisan perovskite yang lebih efisien. Berikut ini adalah tahap nukleasi cepat:
- Setelah nukleasi terjadi, energi termal dari proses annealing (pemanasan) akan mendorong pertumbuhan kristal dari inti-inti tersebut.
- Prekursor (bahan pembentuk kristal) yang tersisa di lapisan akan terserap oleh inti-inti kristal yang sudah terbentuk, sehingga inti tersebut berkembang menjadi kristal yang lebih besar.
- Sehingga pada tahap ini menghasilkan lapisan kristal perovskite yang lebih besar, padat, dan teratur.
Dengan kristal yang lebih besar, aliran muatan (seperti elektron) menjadi lebih lancar, dan ini akan meningkatkan performa elektronik lapisan perovskite, yang berarti sel surya akan bekerja lebih efisien dalam mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Lapisan Perovskite
   Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas lapisan perovskite meliputi lingkungan, jumlah tahapan annealing, serta waktu dan temperatur annealing. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut mengenai setiap faktor:
- Lingkungan: Kondisi lingkungan selama proses fabrikasi sangat mempengaruhi kualitas lapisan perovskite. Kelembapan, oksigen, dan kontaminan di udara dapat menyebabkan degradasi perovskite, mengurangi efisiensi dan stabilitasnya. Oleh karena itu, proses fabrikasi sering kali dilakukan dalam kondisi lingkungan terkendali, seperti ruang hampa udara atau lingkungan bebas oksigen dan kelembapan, untuk memastikan kualitas lapisan yang optimal.
- Jumlah Tahapan Annealing: Annealing adalah proses pemanasan bertahap yang digunakan untuk meningkatkan kualitas kristal perovskite. Jumlah tahapan annealing, atau berapa kali proses pemanasan dilakukan, sangat penting untuk memastikan pembentukan kristal yang teratur dan berkualitas tinggi. Annealing bertahap dapat membantu mengontrol pertumbuhan kristal dan memperbaiki cacat dalam struktur perovskite, yang berkontribusi pada peningkatan efisiensi transportasi muatan dan kinerja sel surya.
- Waktu Annealing: Durasi annealing juga mempengaruhi kualitas lapisan perovskite. Waktu yang terlalu singkat mungkin tidak memungkinkan kristal terbentuk dengan baik, sedangkan waktu yang terlalu lama dapat menyebabkan degradasi bahan. Waktu annealing yang tepat diperlukan untuk memastikan pertumbuhan kristal yang ideal tanpa menyebabkan kerusakan pada lapisan perovskite.
- Temperatur Annealing: Temperatur annealing memainkan peran penting dalam mengatur pertumbuhan kristal dan kualitas lapisan perovskite. Suhu yang terlalu rendah mungkin tidak cukup untuk mengkristalkan bahan perovskite secara sempurna, sementara suhu yang terlalu tinggi dapat merusak struktur kristal atau menyebabkan perovskite terdegradasi. Oleh karena itu, kontrol suhu yang tepat sangat penting untuk menghasilkan lapisan perovskite yang efisien dan stabil.
Dengan memperhatikan lingkungan, jumlah tahapan annealing, serta waktu dan temperatur annealing, kualitas lapisan perovskite dapat dioptimalkan untuk menghasilkan kinerja sel surya yang lebih baik.
