Apakah Sel Surya ‘Transparan’ Berbiaya Rendah Mencapai Rekor Efisiensi Baru, Jendela Pembangkit Listrik Mungkin?

Sedang mencari: Sel surya pewarna murah, transparan dan fleksibel. Teknologi yang menjanjikan telah menetapkan rekor efisiensi baru untuk mengubah cahaya tampak menjadi energi listrik, sehingga dapat digunakan sebagai jendela pengumpulan energi.

Sebuah tim ilmuwan di Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) di Swiss telah mengembangkan jenis baru sel surya berbasis pewarna (DSC). Efisiensinya yang sangat meningkat adalah panel pembangkit listrik yang murah, transparan, dan ada di mana-mana. Adopsi yang meluas dapat membantu dunia membangun masa depan yang bebas dari bahan bakar fosil dan gas rumah kaca.

Juga dikenal sebagai sel Grätzel, DSC modern ditemukan oleh Brian O’Regan dan Michael Grätzel pada tahun 1988 sebagai sel surya alternatif berbiaya rendah. Berdasarkan semikonduktor yang terbentuk antara anoda fotosensitif dan elektrolit, sistem fotoelektrokimia mengubah radiasi elektromagnetik menjadi energi listrik. Panel transparan dan murah untuk diproduksi. Mereka dapat dibuat dalam berbagai warna dan sudah digunakan di beberapa bangunan berdinding kaca, seperti Swiss Tech Convention Center.

Selain itu, dimungkinkan untuk membuat DSC menjadi fleksibel, yang berarti bahwa mereka mungkin cocok untuk dimasukkan dalam perangkat elektronik portabel dan perangkat IoT. Sel surya peka pewarna yang ada banyak dijual secara komersial tetapi kurang efisien dibandingkan panel surya konvensional dalam mengubah sinar matahari menjadi energi.

Perkembangan terbaru dalam fotosensor dan komponen DSC lainnya telah meningkatkan efisiensi konversi di bawah penerangan matahari dan kondisi cahaya sekitar. Sekarang, tim EPFL telah mengembangkan pendekatan baru yang dapat meningkatkan peringkat efisiensi menjadi 15,2 persen untuk pertama kalinya di bawah simulasi sinar matahari, sambil mempertahankan stabilitas operasional jangka panjang selama lebih dari 500 jam selama pengujian. Dengan meningkatkan luas aktif menjadi 2,8 cm2, efisiensi konversi energi mencapai tingkat maksimum 30,2 persen.

Dalam studi mereka yang diterbitkan di Nature, para ilmuwan mencapai hasil terobosan dengan mengoptimalkan pengemasan dua molekul pewarna fotosensitif yang baru dirancang untuk meningkatkan kinerja fotolistrik DSC. Tim menunjukkan bahwa fotosensitizer baru dapat memanen cahaya di seluruh bidang cahaya tampak.

Temuan baru ini “membuka jalan bagi akses mudah ke DSC berkinerja tinggi dan menawarkan prospek yang menjanjikan” untuk berbagai aplikasi. DSC yang efektif suatu hari nanti dapat menjadi catu daya dan alternatif baterai untuk perangkat elektronik berdaya rendah, menggunakan pencahayaan ambient sederhana sebagai sumber daya utama. Pada saat yang sama, bangunan besar dan rumah kaca dapat memberi makan jaringan listrik dengan menghasilkan lebih banyak energi daripada yang mereka gunakan.