MISTAR.ID

Dalam selangkah lebih dekat ke gedung pencakar langit yang berfungsi sebagai sumber listrik, tim yang dipimpin oleh para peneliti University of Michigan telah menetapkan rekor efisiensi baru untuk sel surya transparan berwarna netral.

Tim mencapai efisiensi 8,1% dan transparansi 43,3% dengan desain organik, atau berbasis karbon, daripada silikon konvensional. Sel-selnya memiliki sedikit warna hijau, tetapi lebih mirip abu-abu pada kacamata hitam dan jendela mobil.

Jendela, yang berada di depan setiap bangunan, adalah lokasi yang ideal untuk sel surya organik karena mereka menawarkan sesuatu yang tidak dapat diberikan silikon, yang merupakan kombinasi dari efisiensi yang sangat tinggi dan transparansi yang terlihat sangat tinggi.

“Jendela, yang ada di depan setiap bangunan, adalah lokasi yang ideal untuk sel surya organik karena mereka menawarkan sesuatu yang tidak bisa diberikan silikon, yang merupakan kombinasi dari efisiensi yang sangat tinggi dan transparansi yang terlihat sangat tinggi,” kata Stephen Forrest, Peter. A. Franken Distinguished University Professor of Engineering dan Paul G. Goebel Professor of Engineering, yang memimpin penelitian.

Baca juga: Teman Baru Bercerai, Ini Tips Memberikan Dukungan

Bangunan dengan fasad kaca biasanya memiliki lapisan yang memantulkan dan menyerap sebagian cahaya, baik di bagian spektrum yang terlihat maupun inframerah, untuk mengurangi kecerahan dan pemanasan di dalam bangunan.

Alih-alih membuang energi itu, panel surya transparan dapat menggunakannya untuk memenuhi kebutuhan listrik gedung. Transparansi beberapa jendela yang ada mirip dengan transparansi sel surya laporan grup Forrest di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Material baru yang kami kembangkan, dan struktur perangkat yang kami buat, harus menyeimbangkan beberapa trade-off untuk memberikan penyerapan sinar matahari yang baik, tegangan tinggi, arus tinggi, resistansi rendah, dan transparansi netral warna pada saat yang bersamaan,” kata Yongxi Li, seorang asisten ilmuwan peneliti di bidang teknik kelistrikan dan ilmu komputer.

Bahan baru ini merupakan kombinasi dari molekul organik yang direkayasa untuk menjadi transparan dalam kasat mata dan menyerap dalam inframerah dekat, bagian spektrum tak terlihat yang menyumbang banyak energi dalam sinar matahari. Selain itu, para peneliti mengembangkan lapisan optik untuk meningkatkan daya yang dihasilkan dari cahaya inframerah dan transparansi dalam jangkauan tampak dua kualitas yang biasanya bersaing satu sama lain.

Baca juga: Tips Untuk Menghindari Dehidrasi Di Saat Berpuasa

Versi warna netral perangkat dibuat dengan elektroda oksida timah indium. Elektroda perak meningkatkan efisiensi menjadi 10,8%, dengan transparansi 45,8%. Namun, warna versi sedikit kehijauan mungkin tidak dapat diterima di beberapa aplikasi jendela.

Sel surya transparan diukur dengan efisiensi pemanfaatan cahayanya, yang menggambarkan berapa banyak energi dari cahaya yang mengenai jendela tersedia baik sebagai listrik atau sebagai cahaya yang ditransmisikan di sisi interior. Sel surya transparan sebelumnya memiliki efisiensi pemanfaatan cahaya sekitar 2-3%, tetapi sel indium timah oksida dinilai 3,5% dan versi perak memiliki efisiensi pemanfaatan cahaya 5%.

Kedua versi tersebut dapat diproduksi dalam skala besar, menggunakan bahan yang kurang beracun dibandingkan sel surya transparan lainnya. Sel surya organik transparan juga dapat disesuaikan untuk garis lintang lokal, memanfaatkan fakta bahwa mereka paling efisien ketika sinar matahari mengenai mereka pada sudut tegak lurus. Mereka dapat ditempatkan di antara panel jendela kaca ganda.

Forrest dan timnya sedang mengerjakan beberapa peningkatan pada teknologi, dengan tujuan selanjutnya adalah mencapai efisiensi pemanfaatan ringan sebesar 7% dan memperpanjang masa pakai sel hingga sekitar 10 tahun. Mereka juga menyelidiki ekonomis dari memasang jendela sel surya transparan ke dalam bangunan baru dan yang sudah ada.

Baca jugaa: Para Ilmuwan Mengembangkan Model Mini Jantung Manusia

Penelitian ini diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences dalam artikel, “Warna-Netral, Fotovoltaik Organik Semitransparan,” oleh Forrest, Li dan rekannya Xia Guo, Zhengxing Peng, Boning Qu, Hongping Yan, Harald Ade dan Maojie Zhang . Tim tersebut termasuk para peneliti di North Carolina State University, Soochow University di China, dan SLAC National Accelerator Laboratory.

Materi ini didasarkan pada pekerjaan yang didukung oleh Kantor Teknologi Energi Surya Departemen Energi AS serta Kantor Riset Angkatan Laut dan Universal Display Corporation. Forrest juga seorang profesor teknik listrik dan ilmu komputer, ilmu dan teknik material, dan fisika. (UniversityofMichigan/ja/hm07)