Ini Dia Sel Surya Organik Berefisiensi Tinggi

0
18
Swedia – Inovasi dibidang energi terbarukan tenaga matahari semakin disempurnakan.  Kini, sebanyak 25 peneliti dari tujuh lembaga penelitian telah menyatukan ilmu mereka untuk merancang sel surya organik dengan tingkat efisiensi tinggi. Penelitian itu dipimpin oleh Feng Gao, profesor di Universitas Linkoping, Swedia.
Sel surya organik yang terbuat dari bahan berbasis karbon, menghadirkan keunggulan unik dibandingkan dengan teknologi sel surya lainnya. Misalnya, mereka dapat diproduksi melalui teknologi pencetakan berbiaya rendah, dan mereka dapat dibuat semi-transparan dengan warna yang dapat dipilih, yang dapat digunakan secara arsitektural dalam membangun integrasi. Fleksibilitas dan ringan membuat mereka sempurna.
Tantangan utama yang dihadapi pengembangan sel surya organik tersebut adalah bahwa mereka biasanya memiliki kerugian energi yang besar.
“Kami telah merumuskan beberapa aturan desain yang rasional untuk meminimalkan kerugian energi dalam sel surya organik.  Mengikuti aturan ini, kami menyajikan berbagai contoh dengan kerugian energi rendah dan efisiensi konversi daya tinggi,” kata Feng Gao, profesor di Divisi Biomolecular dan Elektronik Organik di Universitas Linkoping, Swedia, seperti dikutip dari sciencedaily.com.
Dengan menggunakan aturan desain ini, sel surya organik berpeluang mengejar pesaing mereka dalam hal efisiensi konversi daya, yang mengukur fraksi energi dalam radiasi matahari yang diubah menjadi listrik.  Batas teoritis untuk fraksi energi matahari yang dapat diperoleh dalam sel surya adalah sekitar 33 persen.  Eksperimen laboratorium dengan sel surya berbasis silikon telah mencapai 25 persen. Para peneliti sampai sekarang percaya bahwa batas untuk sel surya organik lebih rendah.
“Tapi kita sekarang tahu bahwa tidak ada perbedaan batas teoritis.  Adalah sama untuk sel surya yang dibuat dari silikon, perovskit, atau polimer,” kata Olle Inganas, profesor elektronik biomolekuler dan organik  Universitas Linkoping.
Ketika foton dari matahari diserap oleh polimer semikonduktor dalam sel surya, elektron dalam bahan donor dinaikkan ke keadaan tereksitasi, dan lubang terbentuk dalam keadaan dasar yang elektronnya tetap tertarik. Untuk memisahkan elektron dan lubang yang terikat ini, bahan akseptor ditambahkan.
Namun, bahan akseptor ini biasanya menghasilkan kerugian energi ekstra, masalah yang telah mengganggu komunitas sel surya organik selama lebih dari dua dekade.  Terdapat dua aturan dasar untuk meminimalkan kerugian energi bagi sel surya organik yang sangat efisien. Pertama,  meminimalkan offset energi antara komponen donor dan akseptor.  Kedua, pastikan bahwa komponen celah rendah pada campuran memiliki photoluminescence tinggi.
Para peneliti di tujuh lembaga penelitian di Amerika, China, dan Eropa telah bersama-sama menghasilkan sekitar selusin bahan yang berbeda, beberapa di antaranya telah dilaporkan sebelumnya dan yang lain benar-benar baru.  Mereka telah menggunakan ini untuk menunjukkan bahwa teori baru setuju dengan hasil eksperimen, meskipun agak tidak sesuai dengan apa yang diyakini sebelumnya. (Liy)
Article Bottom AD

LEAVE A REPLY