Bagaimana jendela esok hari akan menghasilkan listrik
Energy

Bagaimana jendela esok hari akan menghasilkan listrik


Sel surya yang dibuat oleh tim ini transparan, memungkinkan penggunaannya dalam berbagai aplikasi. Kredit: Joondong Kim dari Universitas Nasional Incheon

Lima tahun setelah kesepakatan iklim Paris, semua mata tertuju pada kemajuan dunia menuju masa depan bebas karbon. Bagian penting dari tujuan ini melibatkan transisi energi dari bahan bakar fosil ke sumber terbarukan, seperti energi matahari, air, angin, dan gelombang. Diantaranya, energi matahari selalu menjadi harapan tertinggi dalam komunitas ilmiah, sebagai sumber energi paling andal dan melimpah di Bumi. Dalam beberapa dekade terakhir, sel surya menjadi lebih murah, lebih efisien, dan ramah lingkungan. Namun, sel surya saat ini cenderung buram, yang mencegah penggunaannya yang lebih luas dan integrasi ke bahan sehari-hari, dibatasi untuk berbaris di atap dan di ladang surya terpencil.

Tetapi bagaimana jika panel surya generasi mendatang dapat diintegrasikan ke jendela, gedung, atau bahkan layar ponsel? Itulah harapan Profesor Joondong Kim dari Jurusan Teknik Elektro di Incheon National University, Korea. Dalam studi terbaru yang diterbitkan di Jurnal Sumber Daya, ia dan rekan-rekannya merinci penemuan terbaru mereka: sel surya transparan. “Fitur unik dari sel fotovoltaik transparan dapat memiliki berbagai aplikasi dalam teknologi manusia,” kata Prof. Kim.

Ide tentang sel surya transparan sudah dikenal luas, tetapi aplikasi baru di mana para ilmuwan mampu menerjemahkan ide ini ke dalam praktik adalah temuan baru yang penting. Saat ini, bahan yang membuat sel surya buram adalah lapisan semikonduktor, yang bertanggung jawab untuk menangkap cahaya dan menerjemahkannya menjadi arus listrik. Oleh karena itu, Prof. Kim dan koleganya melihat dua material semikonduktor potensial, yang diidentifikasi oleh peneliti sebelumnya untuk sifat yang diinginkan.

Yang pertama adalah titanium dioksida (TiO2), semikonduktor terkenal yang sudah banyak digunakan untuk membuat sel surya. Di atas sifat kelistrikannya yang sangat baik, TiO2 juga merupakan bahan yang ramah lingkungan dan tidak beracun. Bahan ini menyerap sinar UV (bagian dari spektrum cahaya yang tidak terlihat dengan mata telanjang) sambil membiarkan sebagian besar rentang cahaya tampak. Bahan kedua yang diteliti untuk membuat sambungan ini adalah nikel oksida (NiO), semikonduktor lain yang diketahui memiliki transparansi optik tinggi. Karena nikel adalah salah satu elemen kabut yang melimpah di Bumi, dan oksidanya dapat dengan mudah diproduksi pada suhu industri yang rendah, NiO juga merupakan bahan yang bagus untuk membuat sel ramah lingkungan.

Sel surya yang disiapkan oleh para peneliti terdiri dari substrat kaca dan elektroda oksida logam, di atasnya mereka mengendapkan lapisan tipis semikonduktor (TiO).2 pertama, kemudian NiO) dan lapisan akhir kawat nano perak, yang bertindak sebagai elektroda lain di dalam sel. Mereka menjalankan beberapa tes untuk mengevaluasi absorbansi dan transmisi cahaya perangkat, serta efektivitasnya sebagai sel surya.

Temuan mereka menggembirakan; Dengan efisiensi konversi daya sebesar 2,1%, kinerja sel cukup baik, mengingat hanya menargetkan sebagian kecil dari spektrum cahaya. Sel tersebut juga sangat responsif dan bekerja dalam kondisi cahaya redup. Lebih lanjut, lebih dari 57% cahaya tampak ditransmisikan melalui lapisan sel, memberikan sel aspek transparan ini. Di bagian akhir eksperimen mereka, para peneliti mendemonstrasikan bagaimana perangkat mereka dapat digunakan untuk menggerakkan motor kecil. “Sementara sel surya inovatif ini masih sangat awal, hasil kami sangat menyarankan bahwa perbaikan lebih lanjut dimungkinkan untuk fotovoltaik transparan dengan mengoptimalkan sifat optik dan listrik sel,” saran Prof. Kim.

Sekarang mereka telah mendemonstrasikan kepraktisan sel surya transparan, mereka berharap dapat lebih meningkatkan efisiensinya dalam waktu dekat. Hanya penelitian lebih lanjut yang dapat mengetahui apakah mereka benar-benar akan menjadi kenyataan, tetapi untuk semua maksud dan tujuan, teknologi baru ini membuka jendela — yang cukup literal — ke masa depan energi bersih.


Sel surya transparan dapat menghadirkan era baru energi yang dipersonalisasi


Informasi lebih lanjut:
Thanh Tai Nguyen dkk, sel fotovoltaik transparan dan photodetectors swadaya oleh TiO2/ Hetero NiO, Jurnal Sumber Daya (2020). DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2020.228865

Disediakan oleh Universitas Nasional Incheon

Kutipan: Di jalan menuju panel surya tak terlihat: Bagaimana jendela besok akan menghasilkan listrik (2021, 5 Januari) diakses 5 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-road-invisible-solar-panels-tomorrow. html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK