Dengan Perangkat Baru Ini, Efisiensi Sel Surya Bisa Meningkatkan Hingga 80 Persen

TrubusNews
Syahroni | Followers 2
26 Juli 2019   22:30

Komentar
Dengan Perangkat Baru Ini, Efisiensi Sel Surya Bisa Meningkatkan Hingga 80 Persen

Ilustrasi (Foto : Istimewa)

Trubus.id -- Sel surya yang mentransfer sinar matahari menjadi listrik adalah bagian yang cemerlang dari teknologi modern. Tetapi satu aspek tertentu telah terbukti sangat memusingkan. Mereka tidak super efisien karena sebagian besar sinar matahari yang diserapnya hilang dalam bentuk panas.

Hasilnya, efisiensi rata-rata panel surya komersial adalah antara 11 dan 22 persen. Namun masalah itu kini sudah mulai bisa diselesaikan. Dengan perangkat baru hasil penelitian para ahli, efisiendi rata-rata panel surya dapat meningkatk hingga 80 persen.

Desain ini didasarkan pada array karbon nanotube satu-dinding, yang menangkap kembali foton termal dari radiasi inframerah - itulah panas - hilang oleh sel surya. Kemudian, perangkat memancarkan energi itu sebagai cahaya dalam panjang gelombang yang berbeda, yang pada gilirannya dapat didaur ulang menjadi listrik.

Baca Lainnya : Teknologi Panel Surya Atap, Solusi Pemenuhan Kebutuhan Listrik di Rumah-rumah

"Foton termal hanyalah foton yang dipancarkan dari benda panas," jelas insinyur Junichiro Kono dari Rice University. "Jika Anda melihat sesuatu yang panas dengan kamera inframerah, Anda melihatnya bersinar. Kamera ini menangkap foton-foton yang sangat panas ini."

Radiasi inframerah adalah bagian dari sinar matahari yang membawa kehangatan. Itu tidak terlihat oleh mata manusia yang telanjang, tetapi berada pada spektrum elektromagnetik yang sama seperti gelombang cahaya dan gelombang radio, dan sinar-X. Itu dipancarkan oleh kompor Anda, atau api unggun, atau bahkan oleh kucing hangat Anda, mendengkur di pangkuan Anda. Pada dasarnya, apa pun yang memancarkan panas memancarkan radiasi inframerah.

"Masalahnya adalah bahwa radiasi termal adalah broadband, sementara konversi cahaya menjadi listrik hanya efisien jika emisi berada dalam pita sempit. Tantangannya adalah untuk memeras foton pita lebar menjadi pita sempit."  kata insinyur Gururaj Naik.

Sistem mereka melibatkan film-film halus karbon nanotube padat, sudah dikembangkan oleh Kono dan rekan-rekannya pada tahun 2016.

Salah satu sifat dari nanotube ini adalah bahwa elektron di dalamnya hanya dapat bergerak dalam satu arah. Ini menghasilkan efek yang disebut dispersi hiperbolik, di mana film adalah konduktor logam dalam satu arah, tetapi isolator tegak lurus terhadap arah itu.

Itu berarti bahwa foton termal dapat masuk dari hampir semua tempat ... tetapi mereka hanya dapat keluar satu arah. Proses pemerasan ini mengubah panas menjadi cahaya; dari sana, dapat dikonversi menjadi listrik.

Baca Lainnya : China Bangun Jalan Tol yang Mampu Hasilkan Tenaga Surya

Dalam perangkat pembuktian konsep yang dikembangkan tim, film carbon nanotube dapat menahan suhu hingga 700 derajat Celcius (1.292 Fahrenheit), meskipun bahan tersebut mampu menahan panas yang jauh lebih tinggi, hingga 1.600 derajat Celcius (1.292 Fahrenheit) .

Tim teknik kemudian menempatkan perangkat mereka ke sumber panas untuk mengkonfirmasi output pita sempit. Masing-masing rongga resonator dalam film mengurangi pita foton termal, menghasilkan cahaya.

Langkah selanjutnya dalam penelitian ini adalah mengumpulkan cahaya ini menggunakan sel surya fotovoltaik dan mengubahnya menjadi listrik untuk mengkonfirmasi prediksi efisiensi.

"Dengan meremas semua energi panas yang terbuang menjadi daerah spektrum kecil, kita dapat mengubahnya menjadi listrik dengan sangat efisien. Prediksi teoretisnya adalah kita bisa mendapatkan efisiensi 80 persen," kata Naik lagi dalam laporan penelitian yang telah dipublikasikan di ACS Photonics. [RN]

  0


Anda belum login, masuk atau mendaftar disini


Artikel Terkait