Ilmuwan di Singapura mengembangkan sel surya supertipis dan transparan yang memungkinkan jendela gedung ikut menghasilkan listrik dari cahaya matahari.
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Ilmuwan NTU Singapura menciptakan sel surya transparan supertipis yang bisa dipasang pada jendela dan kaca bangunan.
- Teknologi ini tetap mampu menghasilkan listrik meski dalam kondisi cahaya tidak langsung atau mendung.
- Tantangan terbesar berikutnya adalah meningkatkan ketahanan dan produksi skala besar agar siap dipasarkan.
BAYANGKAN suatu hari nanti kaca mobil, sunroof, atau bahkan jendela apartemen bisa diam-diam menghasilkan listrik tanpa terlihat seperti panel surya.
Gagasan yang dulu terdengar seperti teknologi film fiksi ilmiah kini mulai mendekati kenyataan berkat riset terbaru dari para ilmuwan di Nanyang Technological University atau NTU Singapura.
Tim peneliti yang dipimpin Associate Professor Annalisa Bruno berhasil menciptakan sel surya berbahan perovskite yang sangat tipis dan hampir tak terlihat.
Ketebalannya bahkan disebut sekitar 10.000 kali lebih tipis daripada sehelai rambut manusia, sekaligus sekitar 50 kali lebih tipis dibanding sel surya perovskite konvensional.
Meski sangat tipis, perangkat ini tetap mampu menghasilkan efisiensi konversi energi yang cukup tinggi.
Temuan tersebut dipublikasikan dalam jurnal ilmiah ACS Energy Letters dan dinilai berpotensi membuka jalan bagi penggunaan sel surya transparan pada gedung, kendaraan, hingga perangkat elektronik wearable.
Salah satu keunggulan utama teknologi ini adalah sifatnya yang semi-transparan dan netral warna. Artinya, kaca gedung tetap terlihat seperti kaca biasa, tanpa berubah menjadi panel hitam besar seperti panel surya silikon konvensional.
Menurut Prof Bruno, sektor bangunan menyumbang sekitar 40% konsumsi energi global. Karena itu, teknologi yang dapat mengubah permukaan bangunan menjadi sumber listrik dianggap semakin penting.
“Sel surya perovskite kami bisa diproduksi dengan proses sederhana dan suhu relatif rendah. Teknologi ini juga dapat diatur agar menyerap panjang gelombang tertentu sambil tetap transparan,” jelas Bruno.
Berbeda dengan panel surya silikon biasa yang sangat bergantung pada sinar matahari langsung, sel surya perovskite memiliki kemampuan menghasilkan listrik meski hanya terkena cahaya tidak langsung atau kondisi mendung.
Kemampuan ini dianggap cocok untuk lingkungan perkotaan seperti Singapore yang dipenuhi gedung tinggi dan cuaca berawan cukup sering terjadi.
Para peneliti memperkirakan, jika teknologi ini diterapkan pada gedung berkaca besar di kawasan bisnis seperti Marina Bay atau Raffles Place, energi yang dihasilkan bisa mencapai ratusan megawatt-jam per tahun.
Jumlah tersebut setara dengan kebutuhan listrik tahunan sekitar 100 unit apartemen empat kamar tipe HDB di Singapura.
Untuk membuat perangkat supertipis tersebut, tim NTU menggunakan metode bernama thermal evaporation.
Dalam proses ini, material dipanaskan di ruang vakum hingga menguap, lalu uapnya menempel di permukaan dan membentuk lapisan sangat tipis.
Teknik tersebut dinilai lebih ramah industri karena mampu menghasilkan lapisan yang seragam di area luas, sekaligus mengurangi cacat material yang dapat menurunkan performa sel surya.
Menariknya, metode ini juga menghindari penggunaan pelarut beracun yang umum dipakai dalam produksi sel surya tertentu.
Dengan mengatur ketebalan lapisan perovskite, para peneliti bisa menghasilkan perangkat yang sepenuhnya buram maupun semi-transparan.
Hasilnya cukup menjanjikan. Pada perangkat semi-transparan dengan lapisan setebal 60 nanometer, sekitar 41% cahaya tampak masih bisa menembus kaca, sambil tetap menghasilkan efisiensi konversi listrik sebesar 7,6%.
Angka itu termasuk salah satu performa terbaik untuk sel surya perovskite semi-transparan berbahan serupa.
Peneliti utama studi ini, Dr. Luke White, mengatakan teknologi tersebut membuka peluang baru bagi arsitektur berkelanjutan.
“Jendela berwarna yang tetap bisa menghasilkan listrik kini menjadi lebih mungkin diwujudkan,” ujarnya.
Meski terdengar menjanjikan, teknologi ini belum siap langsung dipasarkan luas. Salah satu tantangan terbesar sel surya perovskite selama ini adalah ketahanan jangka panjangnya.
Profesor Sam Stranks dari University of Cambridge yang memberikan komentar independen menyebut hasil penelitian ini sangat menarik, terutama karena mampu menyeimbangkan transparansi dan produksi listrik.
Namun, ia menekankan bahwa uji berikutnya adalah memastikan perangkat tetap stabil, tahan lama, dan bisa diproduksi dalam ukuran besar.
Masalah ketahanan memang menjadi perhatian utama di industri perovskite.
Berdasarkan berbagai penelitian sebelumnya, material ini rentan mengalami degradasi akibat panas, kelembapan, dan paparan ultraviolet dalam jangka panjang.
Meski begitu, perkembangan teknologi perovskite berlangsung sangat cepat dalam satu dekade terakhir.
Menurut laporan National Renewable Energy Laboratory (NREL), efisiensi sel surya perovskite telah melonjak drastis dan kini mulai mendekati panel silikon komersial dalam beberapa konfigurasi eksperimental.
Jika hambatan daya tahan berhasil diatasi, teknologi kaca penghasil listrik seperti ini bisa menjadi bagian penting dari kota masa depan.
Gedung tak lagi hanya menjadi konsumen energi, melainkan ikut menjadi pembangkit listrik bersih tanpa membutuhkan lahan tambahan.
Disadur dari Tech Xplore - Scientists develop near-invisible solar cells that could turn windows into power generators.
إرسال تعليق