- Pembuka Tulisan
Energi baru terbarukan saat ini menjadi topik yang sangat menarik untuk di kaji karena kebutuhan energi yang ramah lingkungan sangat diperlukan untuk memanggulangi kerusakan lingkungan yang semakin masif. Salah satu energi baru terbarukan yang saat ini secara eksponensial di kembangkan adalah teknologi sel surya. Teknologi ini memanfaatkan cahaya matahari untuk menghasilkan tenaga listrik menggunakan alat yang dinamakan sel surya. Sel surya terdiri dari bahan semikonduktor yang dapat menimbulkan yang dinamakan efek fotovoltaik. Efek ini timbul karena beberapa jenis semikonduktor dapat menghasilkan electron-hole separation yang menyebabkan timbulnya beda potensial dan mengeluarkan arus listrik.
Pengembangan sel surya menggunakan beberapa jenis material semikonduktor telah dilakukan. Sel surya terbuat dari silikon menjadi primadona karena material ini dinilai relatif murah. Namun, fabrikasi sel surya silikon sangat rumit, dan pengembangan sel surya ini sudah relatif rumit dan susah. Sehingga banyak jenis material semikonduktor yang lain dikembangkan membentuk jenis sel surya dengan beberapa kelebihan. Misalkan, dye-sensitized solar cells (DSSC) yang dinilai jenis sel surya yang ramah lingkungan dan murah. Fabrikasi DSSC juga relatif mudah dan sederhana. Jenis sel surya ini juga dikembangkan dengan minaral ramah lingkungan dan bahan alam sehingga sangat ramah lingkungan.
- Penjelas / Isi Tulisan
Perangkat DSSC terdiri dari lapisan-lapisan material seperti lapisan fotoanoda yang pada umumnya terbuat dari semikondukor tipe n. Lapisan fotoanoda di campur dengan dye atau pewarna yang mampu menyerap gelombang cahaya matahari dan membantu proses penumbukan elektron. Selain itu, juga terdapat elektrolit yang menjadi tempat pengantaran elektron melalui ion yang dihasilkan dari elektron yang bergerak melalui sirkuit menuju lapisan terakhir yang disebut elektroda kerja. Semua lapisan-lapisan ini di tumbuhkan diatas substrat yang sebelumnya dilapisi lapisan elektroda.
Material-material penyusun DSSC telah banyak dikembangkan. Salah satunya material yang cocok untuk digunakan sebagai lapisan fotoanoda. Material yang dapat digunakan sebagai lapisan fotoanoda yang baik untuk DSSC umumnya adalah TiO2. Namun perkembangan material fotoanoda masih terus dikembangkan, salah satunya menggunakan material berjenis hampir sama dengan TiO2. TiO2 merupakan material 3d metal transisi oksida. Material 3d metal transisi oksida untuk aplikasi sel surya juga dapat terbentuk dari elemen 3d metal transisi yg lain, seperti V2O3, Cr2O3, Fe2O3, ZnO, CuO, MnO, dan lain sebagainya. Khususnya ZnO merupakan material 3d metal transisi oksida yang menjadi kandidat kuat sebagai pengganti fotoanoda DSSC.
- Penutupan / Simpulan
Pengambangan material 3d metal transisi oksida dapat dilakukan dengan berbagai cara. Misalkan, dengan doping, alloying dan pemberian pengotor. Strategi pengembangan dengan cara komposit juga dapat dilakukan. Modifikasi permukaan antar muka material 3d metal transisi oksida juga dapat dilakukan untuk meningkatkan kemampuan fotovoltaik DSSC melalui perbesaran permuaakaan material tersebut. Metode-motode ini dapat membuat material 3d metal transisi oksida memiliki kemampuan yang baik untuk menghasilkan DSSC dengan efisiensi yang tinggi. Strategi yang tepat diperlukan untuk membuat material 3d metal transisi oksida cocok digunakan pada DSSC karena meskipun DSSC merupakan sel surya yang murah dan ramah lingkungan, namun efisiensinya dinilai masih relatif rendah. Sehingga untuk mewujudkan energi baru terbarukan dengan DSSC, pengembangan material 3d metal transisi oksida sangat diperlukan.
Penulis: Tahta Amrillah, Ph.D
