Sains & Teknologi

Fosfor, Generasi Baru Sel Surya yang Menjanjikan Efisiensi

Sebuah bahan nano yang terbuat dari fosfor, yang dikenal sebagai fosforen, dibentuk sebagai bahan utama untuk sel surya perovskit (PSC) generasi mendatang yang lebih berkelanjutan dan efisien.

PSC yang merupakan salah satu teknologi surya baru yang paling cepat berkembang dan dapat mencapai efisiensi yang sebanding dengan sel surya silikon yang tersedia secara komersial .

Untuk pertama kalinya, tim internasional peneliti kimia bersih yang dipimpin oleh Profesor Joseph Shapter dan Flinders University, telah membuat nanosheet fosfor yang sangat tipis untuk PSC suhu rendah menggunakan tegangan geser cepat dari perangkat revolusioner vortex fluidic device (VFD) dari Universitas.

Silikon saat ini merupakan standar untuk atap surya, dan panel surya lainnya, tetapi mereka membutuhkan banyak energi untuk memproduksinya. Silikon ini tidak berkelanjutan seperti opsi-opsi baru ini,” kata asisten profesor Shapter, sekarang di Universitas Queensland.

Dengan penambahan fosfor, efisiensi konversi daya rata-rata (PCE) meningkat dari 14,32% menjadi 16,53% dengan PCE maksimum 17,85% yang diamati untuk PSC yang tergabung dalam fosforen yang sebanding dengan perangkat yang dibuat menggunakan protokol tradisional suhu tinggi. Sumber: Shear Stress Mediated Exfoliation for Low‐Temperature Perovskite Solar Cells, Small Methods (2019)

Phosphorene adalah bahan yang menarik karena merupakan konduktor yang baik yang akan menyerap cahaya tampak. Di masa lalu sebagian besar bahan non-logam akan memiliki satu sifat tetapi tidak keduanya,” katanya.

“Kami telah menemukan cara baru yang menarik untuk mengubah fosfor hitam terkelupas menjadi fosforen yang dapat membantu menghasilkan sel surya yang lebih efisien dan berpotensi lebih murah,” kata Dr. Christopher Gibson, dari College of Science and Engineering di Flinders University.

“Eksperimen terbaru kami telah meningkatkan potensi phosphene dalam sel surya, menunjukkan efisiensi ekstra 2% -3% dalam produksi listrik .”

Penelitian untuk membuat fosforen 2-D berkualitas tinggi dalam jumlah besar-bersama dengan bahan masa depan lainnya seperti graphene-membuka jalan menuju produksi yang lebih efisien dan berkelanjutan dengan menggunakan VFD buatan SA, seperti pulsa sinar laser inframerah dekat, dan bahkan oven microwave skala industri.

Dengan kemampuan memproduksi struktur perovskit secara artifisial, viabilitas komersial berada di ambang batas dan tidak terlalu jauh begitu sel dapat berhasil ditingkatkan. Sementara itu penelitian di seluruh dunia terus mencari cara untuk meningkatkan dan mengoptimalkan kinerja sel perovskite.

Publikasi Ilmiah: Shear Stress Mediated Exfoliation for Low‐Temperature Perovskite Solar Cells, Small Methods (2019)