Energi surya dengan ‘masa depan yang kokoh’ — ScienceDaily
Top Technology

Energi surya dengan ‘masa depan yang kokoh’ — ScienceDaily

Energi surya memainkan peran penting dalam memerangi perubahan iklim sebagai pengganti bahan bakar fosil. Sel surya yang peka terhadap pewarna menjanjikan untuk menjadi suplemen berbiaya rendah untuk sistem fotovoltaik yang kita kenal sekarang. Fitur utama mereka adalah sensitizer pewarna yang menempel pada permukaannya. Para peneliti di University of Basel terus meningkatkan kinerja dengan sensitizer menggunakan besi — logam yang tersedia secara umum dan ramah lingkungan.

Sensitizer adalah senyawa berwarna intens yang menyerap cahaya dan mengubah energinya menjadi listrik dengan melepaskan elektron dan “menyuntikkannya” ke dalam semikonduktor. Sejauh ini, sensitizer yang digunakan dalam sel surya tersensitisasi pewarna relatif berumur pendek atau menuntut penggunaan logam yang sangat langka dan mahal. Oleh karena itu, cawan suci penelitian fotovoltaik adalah pengembangan sensitizer menggunakan besi — logam yang ramah lingkungan dan logam transisi paling melimpah di planet kita.

Selama bertahun-tahun, para ahli menganggap senyawa besi tidak cocok untuk aplikasi ini karena keadaan tereksitasinya setelah penyerapan cahaya terlalu pendek untuk digunakan untuk produksi energi. Ini berubah sekitar tujuh tahun yang lalu dengan penemuan kelas baru senyawa besi dengan apa yang dikenal sebagai N-heterosiklik carbenes (NHCs).

Kelompok penelitian yang dipimpin oleh Profesor Edwin Constable dan Profesor Catherine Housecroft di Departemen Kimia Universitas Basel telah bekerja dengan senyawa ini selama beberapa tahun. Tim yang dipimpin oleh pemimpin proyek Dr. Mariia Becker sekarang melaporkan hasil mereka dengan sensitizer berdasarkan keluarga baru NHC di jurnal spesialis Transaksi Dalton.

Sedikit cuka dan minyak

“Kami tahu bahwa kami harus mengembangkan bahan yang akan menempel pada permukaan semikonduktor dan yang karakternya secara bersamaan akan memungkinkan pengaturan komponen penyerap cahaya fungsional di permukaan untuk dioptimalkan,” jelas Becker.

Para peneliti menggunakan pendekatan dua cabang untuk tantangan ini: pertama, mereka memasukkan gugus asam karboksilat (seperti yang ditemukan dalam cuka) ke dalam senyawa besi untuk mengikatnya ke permukaan semikonduktor. Kedua, mereka membuat senyawa “berminyak” dengan menambahkan rantai karbon panjang yang membuat lapisan permukaan lebih cair dan lebih mudah untuk berlabuh.

Prototipe sel surya peka pewarna ini hanya mencapai efisiensi keseluruhan sebesar 1 persen, sedangkan sel surya yang tersedia secara komersial saat ini mencapai efisiensi sekitar 20 persen. “Namun demikian, hasilnya merupakan tonggak sejarah yang akan mendorong penelitian lebih lanjut ke bahan-bahan baru ini,” kata Becker dengan keyakinan.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Basel. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Posted By : togel hari ini hongkong yang keluar