Struktur Perovskit Diyakini Mampu Gantikan Panel Surya Silikon

0
14
Ilustrasi sinar Matahari yang dapat digunakan sebagi energi listrik.
Jepang – Memanfaatkan energi dari matahari sebagai pemancar terkuat dari pusat tata surya adalah salah satu target utama untuk mencapai pasokan energi yang berkelanjutan.  Dengan inovasi teknologi, energi cahaya dapat dikonversi langsung menjadi listrik dengan menggunakan perangkat listrik yang disebut sel surya.  Sampai saat ini, sebagian besar sel surya terbuat dari silikon, bahan yang sangat bagus dalam menyerap cahaya.  Namun panel silikon tergolong mahal untuk diproduksi.
Seperti dikutip dari situs energi, sciencedaily.com, para ilmuwan Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Jepang  telah bekerja mencari alternatif dari struktur perovskit, sebuah mineral yang ditemukan di bumi, tersusun atas kalsium, titanium, dan oksigen dalam susunan molekul spesifik dengan bahan berstruktur kristal yang sama.
Struktur perovskit bekerja dengan baik sebagai lapisan aktif penumpukan cahaya sel surya karena mereka menyerap cahaya secara efisien tetapi jauh lebih murah daripada silikon.  Mereka juga dapat diintegrasikan ke dalam perangkat menggunakan peralatan yang relatif sederhana. Misalnya, dapat dilarutkan dalam pelarut dan disemprotkan langsung ke substrat.
Bahan yang terbuat dari struktur perovskit berpotensi merevolusi perangkat sel surya, tetapi mereka memiliki kelemahan yang parah yakni sering sangat tidak stabil, memburuk pada paparan panas.  Ini telah menghambat potensi komersialnya.
Profesor Yabing Qi, pimpinan penelitian telah mengembangkan perangkat menggunakan bahan perovskit baru yang stabil, efisien, dan relatif murah untuk diproduksi, paving jalan untuk digunakan dalam sel surya besok. Pekerjaan mereka baru-baru ini diterbitkan di Advanced Energy Materials.
Bahan ini memiliki beberapa fitur utama. Pertama, berbahan anorganik , suatu perubahan penting, karena komponen organik biasanya tidak termostabil dan terdegradasi di bawah panas. Karena sel surya dapat menjadi sangat panas di bawah matahari. Dengan mengganti bagian organik dengan bahan anorganik, para peneliti membuat sel surya perovskit jauh lebih stabil.
“Sel surya hampir tidak berubah setelah terpapar cahaya selama 300 jam,” kata Dr. Zonghao Liu, seperti dikutip situs itu.
Sel surya perovskit Semua-anorganik cenderung memiliki penyerapan cahaya lebih rendah dari hibrida organik-anorganik, namun. Di sinilah fitur kedua muncul: Para peneliti OIST menanamkan sel-sel baru mereka dengan mangan untuk meningkatkan kinerja mereka. Mangan mengubah struktur kristal material, meningkatkan kapasitas panen cahaya.
“Sama seperti ketika Anda menambahkan garam ke piring untuk mengubah rasanya, ketika kita menambahkan mangan, itu mengubah sifat-sifat sel surya,” kata Liu.
Dalam sel surya ini, elektroda yang mengangkut arus antara sel surya dan kabel eksternal terbuat dari karbon dan bukan dari emas biasa.  Elektroda semacam itu secara signifikan lebih murah dan lebih mudah untuk diproduksi.  Mereka dapat dicetak langsung ke sel surya, adapun fabrikasi elektroda emas, di sisi lain membutuhkan suhu tinggi dan peralatan khusus seperti ruang vakum.
Masih ada sejumlah tantangan untuk diatasi sebelum sel surya perovskit menjadi layak secara komersial sebagai sel surya silikon.  Sebagai contoh, sementara sel surya perovskit dapat bertahan selama satu atau dua tahun, sel surya silikon dapat bekerja selama 20 tahun.  Ini soal masa pakai sebuah benda. (Liy)
Article Bottom AD

LEAVE A REPLY