Mengembangkan sel surya yang lebih murah dan ramah lingkungan
Green Tech

Mengembangkan sel surya yang lebih murah dan ramah lingkungan


Panel fotovoltaik saat ini bergantung pada bahan yang mahal, seringkali bersumber dari cara yang tidak berkelanjutan. Oleh karena itu, menemukan strategi untuk mengembangkan panel surya yang efektif dan ramah lingkungan sangatlah penting. Kredit: Pixabay

Tenaga surya adalah alternatif ramah lingkungan dari sumber energi konvensional yang tidak terbarukan. Namun, panel surya saat ini membutuhkan penggunaan bahan beracun sebagai penyangga, yang tidak berkelanjutan. Untuk tujuan ini, tim ilmuwan di Korea mengembangkan alternatif ramah lingkungan baru, yang disebut penyangga ZTO, yang dapat mengatasi batasan ini. Perkembangan baru untuk membuat panel surya lebih berkelanjutan ini memang merupakan hal yang menarik.

Ancaman yang akan segera terjadi dari krisis perubahan iklim sangat jelas, dan mengingat urgensinya, ada kebutuhan untuk mempercepat transisi energi terbarukan. Dalam beberapa tahun terakhir, tenaga surya telah muncul sebagai salah satu kandidat paling menjanjikan untuk tugas ini. Kini para ilmuwan dari Universitas Nasional Incheon, Korea, menjelaskan kontribusi terbaru mereka di bidang ini. Temuan mereka dipublikasikan dalam studi baru di Energi Nano dan tersedia secara online pada 10 Agustus 2020 (sebelum publikasi final terbitan Desember 2020).

Panel surya terdiri dari sel fotovoltaik, di mana bahan yang terkena cahaya menghasilkan elektron yang tereksitasi, dengan kata lain: Arus listrik. Sel surya film tipis modern terdiri dari lapisan mikrometer atau submikrometer tebal dari bahan fotovoltaik, memungkinkannya untuk diintegrasikan ke dalam panel fleksibel dan ringan untuk digunakan di berbagai substrat. Namun, proses ini memiliki beberapa batasan. Prof Jun Ho Kim, yang memimpin penelitian tersebut, menjelaskan, “Sebagian besar sel surya film tipis mengandung unsur beracun dan mahal, yang dapat menghambat perluasan aplikasi sel surya.” Prof Kim dan timnya sedang mengerjakan produksi sel surya menggunakan bahan alami yang berlimpah dan ramah lingkungan, yang mudah diekstraksi dan tidak mahal untuk diproduksi.

Para ilmuwan melihat sel ramah lingkungan yang terdiri dari kesterit, mineral alami yang bertindak sebagai penyerap foton. Sebagian besar sel kesterit menggunakan lapisan penyangga yang terbuat dari kadmium sulfida (CdS) untuk mengoptimalkan kinerjanya. Meskipun efisiensinya, polusi yang terkait dengan pembuatan penyangga ini dan toksisitas kadmium bukanlah sifat yang diinginkan dalam sel surya ramah lingkungan. Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti memeriksa alternatif yang menjanjikan, yang disebut “penyangga ZTO.” Untuk lebih meningkatkan efisiensi sel surya, tim menyelaraskan tingkat energi elektron antara lapisan absorber (kesterit) dan lapisan penyangga (ZTO). Ini memungkinkan sirkulasi elektron yang lebih baik antara dua lapisan, meningkatkan voltase sel dan kinerja keseluruhan, dengan efisiensi konversi daya 11,22%. Sebagai gambaran, sel kesterit saat ini yang menggunakan buffer CdS memiliki efisiensi maksimum sebesar 12.6%, artinya sel yang diusulkan menunjukkan efisiensi yang tinggi. Teknik ini adalah yang pertama menghasilkan kinerja tinggi hanya menggunakan bahan yang ramah lingkungan, berlimpah, dan murah.

Pentingnya penelitian ini hanya akan tumbuh dengan peningkatan pangsa energi terbarukan yang diharapkan dalam beberapa dekade mendatang. Seiring dengan pertumbuhan permintaan panel surya, sangatlah penting untuk mendapatkan komponennya dengan cara yang paling ramah lingkungan dan termurah. Teknologi yang dijelaskan oleh Dr. Kim dan timnya membawa kita selangkah lebih dekat ke tujuan ini. Visi tim peneliti untuk penemuan mereka adalah masa depan yang dapat diperbarui. Prof Kim menyimpulkan dengan berbicara tentang aplikasi potensial dari temuan mereka, “Sel surya film tipis yang ramah lingkungan dapat dipasang di atap dan dinding bangunan dan rumah untuk menghasilkan listrik di dekat kita. Sel surya juga dapat digunakan di kendaraan darat (mobil) , bus, dan truk) dan transportasi laut (perahu dan kapal jarak jauh) untuk mendukung sebagian tenaga listrik. ”


Peneliti mengembangkan sel surya film tipis berwarna ramah lingkungan


Informasi lebih lanjut:
Jiwon Lee et al, Lebih dari 11% sel surya kesterit ramah lingkungan yang efisien: Efek permukaan yang diperkaya S dari penyerap Cu2ZnSn (S, Se) 4 dan celah pita dikendalikan (penyangga Zn, Sn) O, Energi Nano (2020). DOI: 10.1016 / j.nanoen.2020.105206

Disediakan oleh Universitas Nasional Incheon

Kutipan: Strategi baru untuk ‘menyangga’ perubahan iklim: Mengembangkan sel surya yang lebih murah dan ramah lingkungan (2020, 11 November) diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-strategy-buffer-climate-cheaper -eco-friendly.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 : Lagutogel