Terobosan nanopartikel bisa membawa 'cawan suci' dari kekuatan matahari dalam jangkauan
Para ilmuwan telah membuat sel surya yang murah dan fleksibel yang bertahan hampir 10 kali lebih lama dari yang lain dari jenisnya, suatu kemajuan yang suatu hari nanti dapat membantu merevolusi produksi energi matahari.
Sering disebut sebagai “Cawan suci” dari kekuatan mataharisel perovskit menawarkan alternatif ringan untuk teknologi surya berbasis silikon tradisional. Struktur fleksibelnya memungkinkan mereka untuk diterapkan pada mobil dan telepon dalam bentuk lapisan yang dapat dicetak sehingga mereka dapat mengisi daya saat bepergian.
Kedengarannya terlalu bagus untuk menjadi kenyataan? Sejauh ini, Anda benar. Perovskit datang dengan beberapa kelemahan besar. Khususnya, mereka menurun dengan cepat karena reaksi kimia dengan kelembaban di udara yang membuat mereka bocor yodium.
Tapi sekarang, tim peneliti telah menemukan solusi untuk masalah ini. Dengan menanamkan nanopartikel di dalam perovskites, mereka menghasilkan sel baru yang berlangsung selama 1.530 jam, peningkatan hampir dua kali lipat pada desain sel surya perovskit sebelumnya. Para peneliti menerbitkan temuan mereka 20 Februari di jurnal EES Solar.
“Dengan mengatasi tantangan umum yang kita lihat dengan teknologi surya perovskite, penelitian kami meniup pintu terbuka lebar untuk tenaga surya yang lebih murah, lebih efisien dan lebih mudah diakses,” rekan penulis studi Imalka Jayawardenaseorang peneliti teknik di Institut Teknologi Lanjutan Universitas Surrey di Inggris, kata dalam sebuah pernyataan. “Apa yang telah kami capai di sini adalah langkah penting menuju pengembangan sel surya berkinerja tinggi yang dapat menahan kondisi dunia nyata-membawa kita lebih dekat dengan penggunaan komersial mereka pada skala global.”
Lonjakan Tenaga Surya
Sebagai dengan pertumbuhan tercepat Dan termurah Bentuk energi terbarukan, tenaga surya adalah kunci untuk memotong emisi gas rumah kaca. Tetapi pertumbuhan teknologi terhambat oleh ketergantungannya pada silikon, sumber daya yang terbatas dan tidak terbarukan yang, dalam bentuknya yang paling murni, mahal untuk diproduksi.
Untuk berkeliling hambatan ini, para ilmuwan telah berupaya mengembangkan alternatif perovskite – versi sintetis dari kristal kalsium titanium oksida kalsium yang dapat dibuat dengan sebagian kecil dari biaya. Tetapi tidak seperti sel silikon murni, yang dapat bertahan selama beberapa dekade, sel surya yang terbuat dari perovskite hanya bertahan selama 100 jam atau lebih, secara drastis membatasi utilitas mereka.
Terkait: 'Lapisan' yang sangat tipis dapat mengubah casing telepon dan EV menjadi generator daya mini
Dalam studi baru, para ilmuwan mencari cara untuk menjebak yodium yang bocor dari perovskit. Solusi mereka adalah menanamkan nanopartikel kecil aluminium oksida di dalam sel saat diproduksi. Ini tidak hanya mencegah yodium bocor tetapi juga menciptakan struktur yang lebih seragam dan konduktif elektrik.
Setelah menguji sel-sel ini di bawah panas dan kelembaban yang ekstrem, para peneliti menemukan bahwa sel-sel yang dimodifikasi mempertahankan kinerja tinggi selama lebih dari dua bulan (1.530 jam), peningkatan yang signifikan pada umur sel perovskit yang tidak ditingkatkan.
Para peneliti berencana untuk terus menyelidiki teknik baru mereka untuk melihat apakah keuntungan ini dapat dibangun lebih jauh.
“Satu dekade yang lalu, gagasan sel surya perovskit yang berlangsung lama ini dalam kondisi dunia nyata tampaknya di luar jangkauan,” kata penulis utama studi Hashini Pereraseorang peneliti di Advanced Technology Institute, mengatakan dalam pernyataan itu. “Dengan perbaikan ini, kami melanggar landasan baru dalam stabilitas dan kinerja, membawa teknologi perovskite lebih dekat untuk menjadi solusi energi utama.”
