Universitas Airlangga Official Website

Pengembangan Jenis Material Sel Surya Baru Berbasis Bismuth yang Non-Toxic, Ramah Lingkungan dan Murah

ilustrasi Panel Surya

Sel surya menjadi salah satu teknologi energi baru terbarukan yang terus dikembangkan secara masif karena lebih menguntungkan daripada jenis teknologi yang lain. Sel surya dapat diimplementasikan langsung oleh masyarakat dengan biaya yang relatif rendah dibandingkan dengan teknologi energi baru terbarukan yang lain, misalkan energi angin yang membutuhkan instalasi kincir angin yang sangat besar untuk menghasilkan energi yang cukup untuk kebutuhan suatu rumah atau bangunan.

Dari pengembangan teknologi sel surya ini, muncul beberapa jenis sel surya, misalkan sel surya berbasis silikon, tembaga, cadmium, perovskite, dye, dan polimer. Beberapa jenis sel surya ini memiliki beberapa keunggulan masing-masing, misalkan sel surya silikon yang selama ini banyak digunakan di masyarakat memiliki efisiensi konversi energi yang tinggi dan stabil. Sel surya tembaga dan cadmium juga relatif memiliki efisiensi yang tinggi, stabil, dan dapat dimodifikasi menjadi beberapa sel surya jenis baru, misalkan sel surya fleksibel dan transparen. Sedangkan sel surya perovskite, dye, dan polimer adalah sel surya jenis baru yang juga unik dan diantaranya memiliki efisiensi yang tinggi. Namun demikian, beberapa jenis sel surya disebutkan diatas masih memiliki banyak kekurangan, misal harga yang relatif mahal, toksisitas tinggi, dan proses fabrikasi yang rumit.

Karena beberapa kekurangan yang dimiliki oleh material sel surya yang telah disebutkan diatas, pencarian jenis material sel surya yang baru terus dilakukan. Salah satunya material sel surya berbasis bismuth. Beberapa senyawa berbasis bismuth telah diimplementasikan pada sel surya. Salah satunya material BiFeO3 yang juga dikenal material multiferoik. BiOI juga senyawa berbasis bismuth yang juga dapat digunakan sebagai material utama sel surya, membentuk sel surya solid state. Beberapa pengembangan yang lain juga sedang dilakukan, misalkan material BiOBr yang juga dapat digunakan sebagai material sel surya.

Sel surya berbasis BiOBr telah berhasil di kembangkan dan dimodifikasi dengan material GCN membentuk nanokomposit yang membuat kemampuan sel surya ini memiliki efisiensi yang lebih baik. Meskipun efisiensinya cukup rendah, yaitu 1%, diprediksi bahwa sel surya jenis ini akan memiliki kemampuan yang lebih jika di modifikasi dan dikembangkan lebih lanjut. Misalkan dengan strategi doping, modifikasi permukaan dan antar muka, struktur, maupun modifikasi morfologi.

Sel surya berbasis bismuth dinilai akan dapat memiliki kemampuan yang sangat baik dalam mengkonversi cahaya menjadi listrik. Dibandingkan dengan jenis sel surya yang lain, sel surya berbasis bismuth memiliki toksisitas yang rendah, murah dan ramah lingkungan. Sehingga pengembangan jenis sel surya ini harus terus dilakukan.

Penulis: Tahta Amrillah, Ph.D

Detail tulisan ini dapat dilihat di: https://scholar.unair.ac.id/en/publications/exploring-the-potential-of-biobr-g-csub3subnsub4sub-nanocomposite/