Material sel surya yang mampu menangkap semua warna pelangi
Posted by pdfazka on November 3, 2008
Ahli kimia Ohio State University bersama dengan beberapa rekan penelitinya, mengkombinasi plastik yang bersifat konduktif dengan logam-logam lainnya termasuk molybdenum dan titanium untuk membuat material hibrid.
Malcolm Chisholm, profesor sekaligus ketua jurusan kimia di universitas tersebut mengatakan, meski banyak material hibrid yang saat ini digunakan, tetapi material yang dikembangkan Ohio State University mampu mencakup rentang spektrum sinar matahari.
Dalam hasil studi yang diterbitkan di Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), material tersebut memiliki elektron bebas yang lebih lama dalam keadaan tersebut, dibandingkan dengan material lain. Idealnya, dalam sel surya elektron bergerak ketika terkena sinar matahari, tetapi yang ada saat ini adalah elektron kembali ke tempat semula sama ketika belum terkena foton sinar matahari.
Para ahli kimia di universitas tersebut menggunakan modeling dengan komputer untuk menganalisa berbagai konfigurasi molekuler yang berbeda-beda. Kemudian, bersama dengan kolega mereka dari National Taiwan University, mereka mensintesiskan molekul material baru tersebut dalam suatu larutan, mengukur frekuensi cahaya yang diserap molekul dan berapa lama elektron yang tereksitasi dalam molekul tetap dalam kondisi bebas.
Hasilnya cukup mengejutkan. Mereka tidak hanya melihat molekul tersebut berpendar seperti halnya material sel surya, tetapi juga mengalami fosforisasi. Efek kedua luminasi tersebut diakibatkan oleh penyerapan dan pelepasan energi oleh material tersebut. Tetapi efek fosforisasi berlangsung lebih lama.
Menurut para ahli tersebut, material baru mereka melepaskan elektron dalam dua keadaan energi yang berbeda. Salah satunya adalah keadaan tunggal dan satunya lagi adalah keadaan triplet.
Elektron-elektron dalam keadaan tunggal bertahan bebas selama 12 pikodetik, hal yang tidak ditemui dalam material sel surya biasa. Tetapi, elektron-elektron di keadaan triplet bertahan 7 juta kali lebih lama, kurang lebih selama 83 mikrodetik.
Ketika material tersebut dilapiskan pada suatu lembaran tipis seperti pada sel surya thin film, triplet states bahkan mencapai waktu yang lebih lama, sekitar 200 mikrodetik.
”Waktu eksitasi yang lebih lama ini memberikan kesempatan kepada kami untuk mengatur pelepasan elektron dengan leluasa,” tambah Chisholm.
Meski masih dibutuhkan waktu bertahun-tahun lagi untuk mengkomersialisasi material tersebut, Chisholm menambahkan bahwa material sel surya hibrid tersebut akan memberikan karakteristik yang berbeda dibanding sel surya dengan material lain. (by energyportal)
