Panel surya berefisiensi tinggi ini cukup Anda cetak di permukaan bahan apapun!

Tak berapa lama lalu para ilmuwan dari Australia sudah bisa membuat panel surya di atas permukaan apapun hanya dengan mencetaknya saja. Namun tantangan sebenarnya dari metode ini adalah membuatnya memiliki efisiensi sebaik atau bahkan lebih dari panel surya konvensional. Jawaban atas hal ini berusaha diberikan oleh para ilmuwan dari University of Toronto, dengan berhasil mengembangkan metode untuk mencetak panel surya menggunakan bahan perovskite. Perovskite memang diketahui dapat memberikan efisiensi sangat tinggi jika digunakan sebagai bahan sel surya.

Sebuah tim yang dipimpin oleh Dr. Hairen Tan ini berhasil menggabungkan perovskite dan silika untuk membuat panel surya ini pada proses bertemperatur rendah. Teknologi panel surya ini tentu akan memangkas banyak biaya produksi yang biasanya menjadi beban pada pembuatan panel surya konvensional. Selama ini pembuatan panel surya harus dilakukan pada temperatur di atas 1000 derajat Celcius. Tentu untuk mencapai temperatur tersebut dibutuhkan energi yang sangat besar.

Bertolak belakang dengan metode di atas, panel surya perovskite dibuat dari lapisan-lapisan kristal sangat tipis — yang masing-masing lapisan hanya setebal 1000 kali lebih tipis dari rambut manusia — dibuat dengan biaya sangat rendah, serta hasil yang sangat sensitif terhadap cahaya. Perovskite dapat pula diolah menjadi semacam ‘tinta surya’, sehingga ia dapat dengan mudah dicetakkan ke berbagai permukaan seperti kaca, plastik, atau material lain hanya dengan menggunakan mesin cetak printer biasa.


Namun permasalahan lain masih ada. Untuk membuat sebuah panel surya memproduksi listrik, elektron dari sinar matahari harus terekstrak dari lapisan kristal perovskite sehingga dapat mengalir ke sirkuit listrik yang ada. Proses ekstraksi elektron ini terjadi di sebuah lapisan bernama electron selective layer (ESL). Kesulitan paling besar untuk membuat lapisan ini bekerja bersama dengan perovskite adalah proses pembuatannya yang harus melewati temperatur 500 derajat Celcius.

“Material paling efektif yang bisa digunakan sebagai ESL berwujud bubuk yang harus dipanggang pada temperatur tinggi, di atas 500 derajat Celcius,” ungkap Dr. Tan. “Anda tidak akan mungkin bisa meletakkannya di atas lembaran plastik maupun fabrikasi sel silikon karena akan membuatnya meleleh seketika.”

Hal inilah yang berusaha dijawab oleh Dr. Tan beserta para mahasiswanya dengan mengembangkan sebuah proses kimia baru sehingga dapat membuat lapisan ESL dari partikel-nano. Proses baru ini memang masih membutuhkan panas, namun tidak akan lebih dari 150 derajat Celcius, yang tentu masih jauh di bawah suhu leleh plastik.

Partikel-nano tersebut dilapisi dengan atom klorin, yang akan membantunya berikatan dengan perovskite. Ikatan kimia akan terbentuk dengan sangat kuat sehingga proses ekstraksi elektron juga akan terjadi dengan sangat baik. Tak hanya itu, ikatan kimia kuat tersebut juga membuat panel surya ini jauh lebih awet daripada panel surya perovskite yang pernah dikembangkan sebelumnya. Panel surya perovsite yang sebelumnya telah dikembangkan akan terdegradasi kemampuannya hanya dalam waktu beberapa jam saja, sementara panel surya inovatif ini mampu bertahan lebih lama yakni mencapai 500 jam. Tan dan timnya pun mampu mencapai efisiensi panel surya sebesar 20,1%. Sekalipun sudah mendekati, namun angka tersebut masih di bawah angka efisiensi panel surya silikon konvensional yang rata-rata mencapai 22,1%.

Credit: Science Daily

Post Author: Onny Apriyahanda

"Science is the highest Art in the universe."

Leave a Reply