Sel surya sebagai perangkat konversi cahaya matahari menjadi listrik menjadi salah satu teknologi energi baru terbarukan yang sangat masif dikembangkan. Dari berbagai macam perkembangannya, sel surya dapat ditemui dalam bentuk seperti sel surya silikon, sel surya lapisan tipis, sel surya perovskit, sel surya dye sensitized (DSSC), dan sel surya polimer. Beberapa macam sel surya ini memiliki keunggulan tersendiri. Misalkan, sel surya silikon yang saat ini banyak digunakan oleh masyarakat di dunia memiliki kestabilan yang cukup tinggi dan efisiensi yang cukup besar untuk digunakan sebagai sumber energi listrik. Namun, fabrikasi sel surya silikon bisa dibilang relatif kompleks. Jenis sel surya yang lain, seperti sel surya lapisan tipis, sel surya perovskit, DSSC, dan sel surya polimer cenderung lebih mudah difabrikasi namun sel surya ini masih banyak kekurangan.
Misalkan, sel surya perovskit adalah sel surya yang termasuk relatif baru dan memiliki efisiensi yang tinggi, bahkan lebih tinggi daripada jenis sel surya yang lain. Namun, sel surya perovskit tidak stabil dan dari hasil studi, sel surya perovskite hanya dapat bertahan satu tahun. Untuk itu, pengembangan sel surya perovskit sangat pesat, salah satunya untuk mengingkatkan kestabilan sel surya ini.
Beberapa pengembangan sel surya perovskit adalah pencarian bagian lapisan perangkat sel surya perovskite yang dinamakan electron transport layer (ETL). ETL merupakan bagian penting dari perangkat sel surya perovskite untuk membangkitkan pergerakan elektron dalam pembentukan voltase yang dihasilkan dari proses fotovoltaik dari radiasi cahaya matahari. Selama ini banyak jenis ETL yang digunakan, salah satunya SnO2. Pencarian material ETL terus dilakukan, salah satunya penggunaan ETL berbasis binari oksida metal transisi 3d. Material ini tergolong material yang stabil, mudah dibuat, ketersediaannya yang melimpah, dan memiliki sifat yang cukup baik sebagai ETL. Sifat optoelektronik material binari oksida metal transisi 3d sangat menudukung material ini sebagai ETL, salah satunya memiliki mobilitas elektron yang tinggi, densitas elektron yang besar, dan bandgap yang cocok dengan gelombang cahaya matahari.
Binari oksida metal transisi 3d terdiri dari dua element, yaitu metal transisi 3d dan oksigen. Semua element ini melimpah di bumi, sehingga memungkinkan untuk memfabrikasi ETL yang tidak hanya stabil, tapi juga murah. Material ini juga mudah difabrikasi dengan berbagai macam metode sehingga memungkinkan untuk didapatkan produk material binari oksida metal transisi 3d dengan jumlah yang besar.
Material binari oksida metal transisi 3d dapat menjadi kandidat yang sangat baik untuk digunakan sebagai ETL perangkat sel surya perovskite. Hal ini disebabkan karena material ini memiliki sifat dan karakteristik yang baik. Tidak hanya itu, material ini juga stabil, murah dan ketersediaan yang melimpah sehingga dapat merealisasikan sel surya perovskit secara masif di pasaran.
Penulis: Tahta Amrillah, Ph.D
Detail tulisan ini dapat dilihat di: https://scholar.unair.ac.id/en/publications/exploring-the-potential-application-of-binary-3d-transition-metal/
