Terobosan teknologi quantum dot koloid mampu meningkatkan efisiensi sel surya

Kolaborasi peneliti dari University of Toronto (U of T), King Abdullah University of Science & Technology (KAUST) dan Pennsylvania State University (Penn State) berhasil membuat sel surya dari quantum dot koloid (CQD) yang paling terefisien sampai sekarang. Penemuan ini dilaporkan di edisi terbaru jurnal Nature materials.

Quantum dot adalah semikonduktor berskala nano (1/1000000000 meter) yang mempunyai kemampuan untuk menyerap cahaya dan merubahnya menjadi energi listrik. Karena ukurannya yang kecil, dot-dot tersebut dapat disemprotkan ke permukaan yang fleksibel, termasuk plastik. Kemampuan ini memungkinkan untuk produksi sel surya yang lebih murah dibandingkan dengan produksi sel surya memakai silikon.

“Kami menemukan cara untuk mengecilkan material yang menyelubungi quantum dot sampai keukuran paling terkecil yang bisa terbayang-hanya beberapa lapis atom”, ujar Prof. Ted Sargent, penulis korespondensi dari paper ilmiah ini yang juga ketua Canada Research dalam Nanoteknologi di U of T.

Desain ideal adalah dimana antara quantum-quantum dot berhimpit. Makin lebar jarak antara quantum dot, maka efisiensinya makin rendah. Sampai sekarang, quantum dot diselubungi oleh molekul organik yang memisahkan nanopartikel tersebut dalam skala nanometer. Dalam skala nano,  jarak tersebut relatif cukup jauh untuk transport elektron.

Untuk mengatasi problem ini, peneliti menggunakan ligan inorganik,  yang mengikat permukaan quantum dot dan juga menggunakan ruang yang lebih kecil. Kombinasi antara struktur yang berhimpit dan juga minimalisasi dari hambatan muatan, memungkinkan elektron untuk bergerak dengan cepat dan lancar dalam sistem sel surya, sehingga menghasilkan efisiensi tertinggi sampai sekarang.

Struktur sel surya dalam penelitian ini  yang menggunakan quantum dot PbS (timbal sulida) [Gambar : hak cipta Sargent et.al., Nature Materials)

“Hasil ini membuktikan potensi dari ligan inorganik dalam pembuatan divais”, ujar Professor Dmitri Talapin dari Universitas Chicago, pioner dalam ligan inorganik dan kimia material. “Kimia permukaan yang baru ini menyediakan jalan untuk sel surya quantum dot yang  lebih stabil dan efisien. Ini juga dapat berefek terhadap divais elektronik dan optoelektronik lain yang menggunakan nanokristal koloid. Keuntungan dari penggunaan bahan-bahan inorganik adalah termasuk peningkatan transport elektronik dan juga stabilitas yang lebih lama.

Sebagai hasil dari potensi penemuan ini, lisensi teknologi telah ditandatangani antara U of T dan KAUST, dan juga MaRS Innovations (MI), yang memungkinkan komersialisasi secara global teknologi baru ini.

*Sumber : Universitas Toronto & Science Daily

*Jurnal original : : http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3118.html

Istilah-istilah teknis

elektron : partikel subatom yang bermuatan negatif

inorganik : kelas dari senyawa yang tidak mengandung ikatan karbon. Contoh : metal oksida atau sulfida.

koloid: tipe campuran dimana partikel-partikel (5-200 nanometer) dari zat yang satu terdispersi pada zat yang lain tanpa  terjadi pelarutan. Contoh : susu, sampo

ligan  :molekul atau ion yang mengikat atom metal untuk membentuk senyawa kompleks

nanokristal : material yang mempunyai kombinasi antara karakteristik ukuran dalam skala nanometer dan juga struktur  kristal.

quantum dot : kristal semikonduktor berskala nanometer yang mempunyai karakteristik pertengahan antara semikonduktor dan juga molekul. Karakteristik elektroniknya bergantung kepada ukuran dari quantum dot.

semikonduktor : bahan yang mempunyai konduktivitas listrik antara insulator dan konduktor.

Posted on September 22, 2011, in Berita Teknologi and tagged . Bookmark the permalink. 2 Komentar.

  1. Bagus sekali. tp jurnalnya ga grtais ya..? he…he…

  2. sayang g gratis..tpi kalau berminat hub aja email ^^

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: