Rekor Baru, Sel Surya Fleksibel Dapat Memberdayakan Kota Masa Depan

Sel surya fotovoltaik tradisional menjadi relatif efektif dalam mengubah cahaya menjadi daya listrik. Perangkat berbasis silikon ini biasanya telah memberi daya pada jutaan rumah di seluruh dunia. Tetapi mereka juga sangat kaku, yang membuatnya sulit untuk memasukkan mereka ke dalam lingkungan perkotaan yang heterogen. Untuk mengatasi masalah ini, tim peneliti telah mengembangkan sel surya fleksibel yang baru-baru ini memecahkan rekor efisiensi dalam kategorinya.

Ini disebut sel surya persimpangan tunggal organik berbasis solusi, yang berarti terbuat dari dua jenis dua lapisan polimer berbeda yang diendapkan pada film yang dapat ditekuk. Para ilmuwan di Universitas Erlangen-Nuremberg di Jerman dan Universitas Teknologi Cina Selatan mampu mencapai efisiensi konversi 12,25 persen pada luas permukaan satu sentimeter persegi, sebuah langkah penting dari rekor 9,7 persen sebelumnya. Kelompok ini mempublikasikan hasilnya di jurnal Energi Alam.

Sel fotovoltaik yang digunakan secara konvensional sebagian besar masih memenangkan kompetisi konversi, dengan efisiensi teoritis maksimum 29 persen. Tetapi sel surya fleksibel yang ditingkatkan menawarkan pertukaran yang menarik: Bahwa sel itu fleksibel berarti bahwa suatu hari kita dapat memiliki bangunan di kota-kota padat yang secara harfiah dibungkus dengan lapisan panel surya. Mampu menutupi area permukaan yang jauh lebih banyak bisa menggantikan efisiensi sel yang saat ini kurang.

Pertanian tenaga surya besar-besaran dari Cina hingga California telah merevolusi cara kita dapat menggunakan energi cahaya yang luar biasa banyaknya yang dihasilkan sinar matahari di Bumi setiap hari. Tetapi susunan seperti ini mahal secara astronomis dan membutuhkan petak luas dari tanah yang tidak digunakan.

Alternatif fleksibel yang disajikan oleh penelitian ini menggunakan lebih sedikit bahan - sehingga menurunkan biaya produksi - dan dapat diimplementasikan di atas infrastruktur yang ada. Ning Li, seorang ilmuwan bahan di FAU, mengatakan upaya kolaboratif ini telah menemukan formula yang kemungkinan akan memimpin penelitian sel surya fleksibel bergerak maju.

"Saya pikir cara terbaik untuk menggambarkan pekerjaan kami adalah dengan membayangkan sekotak batu bata Lego," jelas Li. "Mitra kami di Cina memasukkan dan menyesuaikan kelompok molekul tunggal ke dalam struktur polimer dan masing-masing kelompok ini memengaruhi karakteristik khusus yang penting untuk fungsi sel surya."

Langkah selanjutnya untuk proyek ini adalah mengembangkan prototipe yang lebih besar untuk memulai pengujian.

Sel-sel fleksibel ini tidak akan menggantikan sel berbasis silikon yang dapat diandalkan, sebagai gantinya, mereka akan melengkapi mereka. Rumah pedesaan dan pinggiran kota dengan lebih banyak ruang mungkin akan terus menggunakan sel yang sangat efisien tetapi kaku. Tetapi ketika gedung pencakar langit di masa depan bergerak tanpa terasa untuk mengakomodasi angin, panel surya di masa depan suatu hari nanti bisa membungkuk bersama mereka.