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

Postingan populer dari blog ini

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

Biodiesel Ganja Rami (Hemp Fuel) dan Harapan (Palsu) Baru Spesies Cannabis Sativa

Baterai Dari Plastik Daur Ulang, Solusi Bagi Masalah Sampah Dunia