Teknologi Baru Membuat Miniatur Generator Listrik

Tren bangunan ramah lingkungan telah meningkatkan popularitas pelapis jendela yang mampu menjaga suhu dalam ruangan. Tren ini juga dapat menurunkan biaya penggunaan perangkat pendingin dan penghangat ruangan.

Metode ini menginspirasi para ilmuwan dan insinyur untuk membuat sel surya tipis dan tembus pandang untuk mengubah jendela menjadi miniatur generator listrik.

Para peneliti di Tiongkok telah melangkah lebih jauh dan menggabungkan kedua fungsi ini menjadi satu bahan yang kompatibel dengan jendela. Perangkat ini dapat menggandakan efisiensi energi rata-rata dari setiap rumah tangga. Pekerjaan mereka ini terbit dalam jurnal Joule awal Juli lalu.

"Bangunan terintegrasi fotovotaik adalah contoh yang bagus di mana photovoltaics silikon, meskipun murah dan kinerja mereka bukan yang paling tepat karena penampilan yang membosankan dan berat," kata penulis senior, Hin-Lap Yip yang juga seorang profesor ilmu material dan teknik di South China University of Technology.

"Sebaliknya, kita dapat membuat fotovoltaik organik menjadi film semi-transparan, ringan, dan berwarna-warni yang sempurna untuk mengubah jendela menjadi generator listrik dan insulator panas," tambah Yip.

Untuk membangun prototipe yang mampu menghasilkan listrik secara bersamaan dan mencegah pemanasan berlebih, penelitian yang juga dipimpin oleh Fei Huang. Dia adalah seorang profesor ilmu material dari kampus yang sama - perlu melakukan tindakan penyeimbangan tiga arah antara memanen cahaya untuk pembangkitan listrik, memblokirnya untuk insulasi panas, dan memancarkannya sebagai jendela biasanya.

Perhitungan ulang menunjukkan bahwa secara teori, memasang jendela yang dilengkapi dengan sifat penghasil listrik dan insulasi panas dapat mengurangi ketergantungan rumah tangga pada sumber listrik ekternal rata-rata hingga lebih dari 50 persen.

Meskipun perkiraan tersebut mengasumsikan bahwa setiap inci persegi setiap jendela akan dilapisi dengan sel surya multifungsi, hanya membutuhkan sedikit peningkatan dalam kinerja konversi daya dari angka 6,5 persen yang diwujudkan oleh Yip, Huang, dan rekan-rekan mereka.

"Untuk demonstrasi ini, kami bahkan tidak menggunakan fotovoltaik organik terbaik yang ada di luar sana di bidang ini. Efisiensi mereka meningkat dengan cepat, dan kami berharap dapat terus meningkatkan kinerja kaca film sel surya terpadu ini," kata Yip.

Bahan-bahan dual-fungsi ini masih sangat dalam masa pertumbuhan mereka, tetapi para peneliti berharap semua ini mampu membuka jalan menuju teknologi baru yang menguntungkan.

"Membuat sel surya polimer semi-insulasi panas multifungsi hanyalah awal dari mengeksplorasi aplikasi baru photovoltaics organik," kata Yip. "Sebuah versi yang dirancang untuk rumah kaca bertenaga sendiri hanyalah salah satu dari banyak produk berdampak yang ingin kami kembangkan untuk masa depan," tambahnya. nik/E-6