Perovskit, Semikonduktor Pengganti Silikon Yang Lebih Luwes

Kristal Perovskite

Kemampuan panel surya menghasilkan daya sangat ditentukan oleh bahan penyusun panel itu sendiri dan silikon hingga kini merupakan bahan yang umumnya dipakai untuk menyusun panel surya.

Panel yang terbuat dari silikon terbukti berhasil membuat energi surya menjadi murah dan terjangkau sehingga di beberapa tempat biaya per KWh dari PLTS bisa mendekati pembangkit berbahan bakar fosil seperti batu bara dan gas alam.

Tetapi panel surya silikon punya kekurangan dari segi ukurannya yang besar, kaku, dan rapuh, sehingga kesulitan mobilisasi membuatnya tidak dapat digunakan di sembarang tempat.

Silikon sendiri diketahui sebagai semikonduktor tangguh yang murah, kemungkinan karena bahan silikon berasal dari pasir yang jumlah memang melimpah. 

Karena layak secara ekonomis dan teknis akhirnya silikon kini kita temui dipakai pada microchip, papan sirkuit komputer, ponsel, dan pada semua elektronik, berfungsi mentransmisikan sinyal listrik dari satu komponen ke komponen lainnya.

Silikon juga menjadi pemain inti dalam komponen penyusun panel surya, karena sifatnya yang dapat mengubah energi cahaya menjadi muatan elektron positif dan negatif. 

Gambar: cleantechnica.com

Semikonduktor Generasi Terbaru

Satu kelompok bahan, yang disebut "perovskit", dapat digunakan sebagai penyusun panel surya yang efisiensinya hampir setara silikon. Tetapi punya keunggulan dalam hal kemampuannya untuk menyerap cahaya yang 1000 kali lebih besar dari silikon.

Ilmuan di University of Cambridge, Inggris, bekerja membuat panel surya dan perangkat LED dengan cara menyimpan perovskit dalam lapisan film yang sangat tipis. Ukurannya sekitar seperseratus dari satu lebar rambut manusia, lapisan film itu terbuat dari logam, halida, dan ion organik. 

Hebatnya, warna cahaya yang diserap atau pancarkan dapat diatur hanya dengan mengubah struktur kimianya. Sehingga gampang disesuaikan dengan fungsinya apakah untuk menyerap cahaya (bila digunakan oleh panel surya) atau memancarkan cahaya (untuk penggunaan sebagai LED).

Murah, multifungsi, dan efisien menjadikan Perovskit menjadi kandidat semikonduktor yang akan mewarisi tahta Silikon.

Efisiensi panel surya Perovskite saat ini mampu mencapai 25,2%, serta kinerja LED perovskite sudah mendekati kinerja organic light-emitting diode (OLED). Secara komersial, produk panel surya perovskit sudah meluncur di pasaran.

Oxford Photovoltaics yang berbasis di Inggris telah membangun fasilitas produksi untuk memenuhi pesanan pembelian pertamanya pada awal 2021.

Pabrikan China, Microquanta Semiconductor menargetkan lebih dari 200.000 meter persegi panel surya perovskit dalam daftar produksinya sebelum akhir tahun ini.

Tidak seperti sel silikon, susunan yang seragam tidak diperlukan oleh sel perovskit agar efisiensi tinggi tercapai. Terlebih lagi, noda atau cacat kecil pada lapisan perovskite tidak akan menyebabkan kehilangan daya yang signifikan. Padalah cacat seperti itu akan menjadi bencana besar untuk panel silikon atau LED komersial.

Meski pesanan pembelian pertama sudah bermunculan, tapi masih ada satu masalah yang belum terjawab yaitu: mampukah stabilitas jangka panjangnya terjaga?

Tetapi bila masalah ini terbukti bisa diselesaikan maka perovskit benar-benar akan menjadi pendorong transformasi energi dunia.

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Biofuel Alga: Menjanjikan Namun Bisa Bikin Shell dan Chevron Putus Asa

Gambar
Awal mula kemunculannya, ide untuk memanen biofuel dari alga tampak begitu menjanjikan, baik dari segi teknis maupun ekonomi. Namun kenyataannya ternyata berbanding terbalik, hingga kini belum lagi ditemukan teknologi tepat guna yang mampu memproduksi biofuel dari alga dalam skala industri. Sedangkan kompetitor lain sesama energi alternatif seperti PLTB dan PLTS, teknologinya semakin mutakhir. Kini, penggunaan energi angin dan surya sudah mengalahkan biofuel alga dari segala sisinya. Pemain besar industri energi seperti Shell dan Chevron telah mengangkat bendera putih setelah menyadari bahwa biofuel alga hanya akan jadi layak dalam waktu 50 tahun lagi, itu pun jika mereka mau membiayai penelitiannya secara berkesinambungan tanpa henti. Cuma ExxonMobil saja yang masih setia untuk menjadi donatur bagi penelitian bioful alga agar para penelitinya bisa terus bekerja. Penelitian alga sebagai sumber bahan bakar nabati mulai dikenal luas sejak tahun 1970an. Sejak saat itu berbagai upaya sudah
Baca selengkapnya

Momok dari Kebijakan Restrukturisasi Harga BBM: Antara Mitos dan Fakta

بِسْمِ اللّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْمِ Sepertinya masyarakat Indonesia tidak pernah bosan dengan menyoal tentang naik-turun harga BBM dan serta merta sangat yakin bahwa pengorbanan sosial dari restrukturisasi harga BBM sangat besar sehingga dipercaya akan merusak tatanan kehidupan bangsa secara jangka panjang. Hal ini direfleksikan oleh selalu muncul topik terkait dengan harga BBM di media nasional seperti berikut: Harga Beras dan BBM Paling Banyak Sumbang Inflasi   Dampak Kenaikan BBM, Inflasi April di Sumbar Diprediksi Meningkat   Melawan Inflasi Tinggi   Pada sisi yang lebih objektif, telah banyak tulisan para pakar yang mencoba menguraikan masalah ini, diantaranya sebagaimana yang ditulis oleh Prof. M. Sadli (2005) tentang  INFLASI DANKENAIKAN HARGA BBM   dan Muhammad Rizal SE.,M.Si (2007) tentang ANALISIS DAMPAK KENAIKAN HARGA BAHAN BAKAR MINYAK (BBM)TINGKAT INFLASI DAN KEMISKINAN DI PROPINSI SUMATERA UTARA * (Studi Empiris PadaPerusahaan Kecil Dan Menengah)  
Baca selengkapnya

Terserang Penyakit Mematikan dari Asap Tungku, Memasak dengan Kayu Bakar Masih Terus Merenggut Jutaan Nyawa Manusia

Gambar
Sumber: Flickr.com Asap tungku kayu bakar mengandung black carbon  atau karbon hitam yang dikenal sebagai zat mematikan dan sangat berbahaya bagi kesehatan jantung dan paru-paru. Selain pada asap kendaraan bermotor dan pembangkit listrik bertenaga batu bara, karbon hitam juga ditemukan pada asap tungku kayu bakar yang dipakai untuk memasak sehari-hari. Pengguna kayu bakar untuk memasak masih tinggi di dunia. Dalam ulasan terbaru yang ditulis oleh  Megan Rowling untuk Thomson Reuters Foundation , disebutkan bahwa sekitar 4 miliar jiwa penduduk dunia masih belum mendapatkan akses terhadap bahan bakar memasak yang bersih, aman, dan terjangkau. Jika populasi penduduk dunia sekarang sebesar 8 miliar jiwa maka ada setengah dari populasi yang masih belum menggunakan bahan bakar modern dalam kehidupan kesehariannya . Valuasi kerugian global dari buruknya kualitas bahan bakar tersebut adalah 2,4 triliun USD per tahun; ditinjau dari sisi dampak buruknya pada kesehatan, iklim, dan ekonomi lokal.
Baca selengkapnya