Tenaga surya telah tumbuh secara liar dalam popularitas selama dekade terakhir, meningkat dalam prevalensi sekitar 40 persen setiap tahun. Saat ini menyumbang sekitar 1 persen dari total pengeluaran energi dunia.
Konten terkait
- Menggunakan Kirigami, Seni Pemotong Kertas Jepang, untuk Membangun Panel Surya yang Lebih Baik
Namun teknologinya masih mahal. Bahkan ketika panel surya sendiri mengalami penurunan harga, biaya pemasangan tetap tinggi — hingga 80 persen dari biaya mendapatkan panel surya berasal dari instalasi itu sendiri, yang melibatkan pengamanan panel-panel berat ke permukaan yang sering miring seperti atap.
Profesor Vladimir Bulović dan rekan-rekannya di MIT Joel Jean dan Annie Wang tertarik menangani biaya instalasi yang tinggi dan masalah-masalah lain ketika mereka mulai membuat sel surya ultra-ringan.
"Jika seseorang bisa membuat [sel surya] sangat ringan, pada prinsipnya seseorang bisa membuat sel surya yang sangat besar yang bisa dibuka di atap seseorang atau di lapangan, " kata Bulović. "Kemudian pemasangan mungkin sesederhana menjepit panel yang belum gulungan ke atap."
Bulović dan timnya telah mengambil langkah pertama menuju tujuan ini. Mereka telah menciptakan sel surya yang sangat ringan sehingga benar-benar dapat duduk di atas gelembung sabun tanpa menghancurkannya. Ketebalannya hanya 2, 3 mikron, atau 1/30 hingga 1/50 ketebalan rambut manusia. Sangat tipis sehingga secara teori dapat digunakan di hampir semua permukaan, bahkan yang sangat halus — balon, pakaian, kertas, dan kulit manusia.
Tim tahu bahwa kunci sel surya ultra-ringan adalah mengganti substrat berat — bahan, biasanya kaca, tempat lapisan sel surya terbentuk — dengan yang lebih ringan. Mereka juga perlu menggunakan proses suhu ruangan untuk membuat sel surya, karena proses suhu tinggi yang digunakan untuk membuat sel surya konvensional akan meleleh atau merusak substrat yang lebih ringan.
Bahan tim akhirnya diselesaikan demi bukti konsep adalah parylene, polimer fleksibel mirip dengan, tetapi jauh lebih tipis daripada, bungkus Bungkus. Bekerja di atas lempengan kaca, mereka menyimpan lapisan bahan sel surya yang sangat tipis di atas parylene dalam ruang vakum, lalu menyegelnya dengan lapisan parylene lain. Mereka kemudian mengupas sandwich sel surya dari gelas.
Sel surya ultra-cahaya yang dihasilkan dapat menghasilkan daya 6 watt per gram, sekitar 400 kali lebih banyak dari rekan konvensionalnya. Proses baru ini dirinci dalam jurnal Organic Electronics.
Langkah selanjutnya adalah mencari tahu cara memproduksi sel surya ultra-ringan dalam jumlah yang lebih besar. Metode yang digunakan untuk menyimpan bahan sel surya pada substrat saat ini cukup lambat, dan perlu dipercepat untuk secara efisien menghasilkan sel surya ultra-cahaya yang lebih besar. Tim juga perlu menguji berbagai media untuk kekuatan dan daya tahan.
"Kami harus membuktikan bahwa itu dapat terus beroperasi selama beberapa tahun, seperti yang diperlukan untuk aplikasi portabel, " kata Bulović.
Sel surya ultra-ringan bisa berguna di daerah di mana berat adalah yang paling penting, seperti pada pesawat ulang-alik. Mereka dapat digunakan untuk memberi daya pada perangkat rumah tangga biasa — kertas sentuh elektronik, papan sentuh, sensor — tanpa menambah bobot dan curah. Mereka juga berpotensi digabungkan dengan inovasi Bulović lainnya — sel surya transparan — untuk menciptakan sumber tenaga yang hampir tak terlihat di hampir semua permukaan.
"Tujuan kami adalah untuk menata kembali apa sel surya dan menata kembali apa teknologi surya dapat digunakan sebagai, " kata Bulović.
Insinyur memperkirakan akan dibutuhkan sekitar satu dekade sebelum teknologi timnya menjadi arus utama.
"Untuk beralih dari struktur ini ke yang lebih besar, kita tentu dapat membayangkan apa yang diperlukan untuk sampai ke sana, " katanya. “Tidak ada sejumlah besar yang tidak diketahui. Tugas di depan harus ditaklukkan. "
