Yunnan, MISTAR.ID - Tim peneliti yang dipimpin Simin Ma dari Yunnan University mengembangkan sel surya berbahan perovskit yang mampu menghasilkan listrik di bawah air. Teknologi ini berpotensi memasok energi bagi sensor hingga kendaraan bawah air tanpa awak.

Dilansir Ars Technica, panel surya silikon kurang efektif di bawah air karena air dengan cepat menyerap panjang gelombang cahaya yang biasa dimanfaatkannya. Perovskit memiliki keunggulan karena dapat disetel untuk menyerap panjang gelombang tertentu yang masih tersedia pada kedalaman beberapa meter.

Tantangan utamanya adalah daya tahan. Perovskit mudah terdegradasi oleh kelembapan, sehingga penggunaannya di laut membutuhkan perlindungan khusus.

Peneliti menggunakan bahan tambahan polyhexamethylene guanidine hydrochloride yang membantu membentuk lapisan penolak air. Senyawa itu juga memperbaiki struktur kristal perovskit, membentuk kristal lebih besar dan menghambat pergerakan ion yang dapat mempercepat kerusakan material.

Saat diuji menggunakan cahaya yang disaring menyerupai kondisi laut pada kedalaman sekitar 10 meter, sel tersebut mampu mengubah sekitar 35 persen energi cahaya menjadi listrik. Sebagai perbandingan, efisiensi panel silikon umumnya sekitar 20 persen.

Setelah dibuat menjadi panel kecil dengan beberapa lapisan pelindung, perangkat kemudian direndam dalam air laut selama sekitar 40 hari. Hasilnya, panel masih mempertahankan 99,6 persen efisiensi awalnya.

Berdasarkan tingkat degradasi itu, peneliti memperkirakan panel dapat bertahan sekitar 5,5 tahun di air laut sebelum kinerjanya turun menjadi 80 persen dari kondisi awal.

Diuji di Laut China Selatan

Peneliti juga menguji panel tersebut di Laut China Selatan dengan memasangnya pada kendaraan kecil yang dapat mempertahankan posisi dan kedalaman.

Panel digunakan mengisi baterai kancing selama beberapa jam pada kedalaman 2, 6, dan 10 meter. Pada kedalaman 2 meter, produksi listrik berfluktuasi akibat interaksi sinar matahari dengan gelombang permukaan.

Di lokasi lebih dalam, cahaya menjadi lebih redup tetapi lebih stabil karena penyebaran cahaya meningkat. Pada kedalaman 10 meter, energi yang dihasilkan sedikit kurang dari seperempat produksi pada kedalaman 2 meter.

Para peneliti menilai teknologi ini berpotensi mendukung sistem tenaga laut mandiri dan infrastruktur Internet of Things (IoT) bawah air, termasuk sensor pemantauan dan kendaraan bawah air tanpa awak.

Namun, penggunaannya tetap terbatas oleh kedalaman. Semakin jauh dari permukaan laut, semakin sedikit cahaya matahari yang tersedia untuk menghasilkan listrik. (*)