Peneliti menggunakan nanotube karbon sebagai konduktor transparan untuk sel surya yang fleksibel dan lebih murah

Peneliti dari Northwestern University berhasil mengembangkan material nanotube karbon (carbon nanotube) transparan, yang dapat diaplikasikan sebagai konduktor transparan pada sistem sel surya. Material baru ini dapat memberikan alternatif terhadap teknologi yang ada sekarang, yang menggunakan material yang tidak fleksibel secara mekanik dan bergantung kepada bahan mineral yang relatif jarang.

Karena melimpahnya material karbon dibumi, carbon nanotube mempunyai potensi untuk meningkatkan keberlanjutan jangka panjang penggunaan energi surya dengan harganya yang relatif murah, sejalan dengan penggunaan teknologi sel surya yang semakin meningkat. Selain itu, fleksibilitas dari material tersebut memungkinkan pengaplikasian pada bahan pakaian, yang menyediakan suplai energi secara portable untuk barang-barang elektronik pribadi maupun militer.

Penelitian ini dipimpin oleh Mark C. Hersam, professor material science dan engineering dan professor kimia, yang berkolaborasi dengan professor-professor lain di Northwestern University., dan dipublish di edisi terbaru jurnal Advanced Energy Materials, jurnal baru yang menspesialisasikan dalam sains mengenai material yang dipakai dalam aplikasi energi.

Cover edisi terbaru jurnal Advanced Energy Materials yang memuat berbagai variasi carbon nanotube dalam larutan untuk aplikasi sebagai konduktor transparan. (Gambar : jurnal Advanced Energy Materials) 

Sel surya terdiri dari beberapa lapisan, termasuk bagian konduktor transparan yang memungkinkan cahaya masuk ke sel dan juga melewatkan arus listrik. Agar kedua fungsi tersebut bisa berjalan, material konduktor harus konduktif terhadap arus listrik dan juga transparan. Saat ini hanya sedikit material yang mempunyai kedua fungsi tersebut.

Saat ini, indium tin oxide (ITO) atau oksida indium timah adalah material dominan untuk aplikasi konduktor transparan, namun ITO mempunyai dua potensi hambatan. Indium tin oxide secara mekanik tidak elastis, yang menjadi hambatan untuk aplikasi yang membutuhkan fleksibilitas mekanik. Selain itu, indium tin oxide mengandung elemen indium yang relatif jarang, sehingga dengan meningkatnya penggunaan sel surya skala besar akan mendorong kenaikan juga harga indium.

“Jika teknologi sel surya akan benar-benar meluas, seperti yang diharapkan semua orang, kita akan menghadapi krisis dalam suplai indium”, ungkap Hersam. “Ada keinginan besar untuk mencari material, khusunya elemen yang melimpah dialam seperti karbon, yang dapat mengganti peran indium di teknologi sel surya.”

Tim peneliti tersebut berhasil membuat material alternatif dari indium tin oxide menggunakan single-walled carbon nanotubes, ikatan karbon berbentuk silinder berongga yang mempunyai diameter hanya satu nanometer. Karateristik nanotube bervariasi bergantung pada diameter dan sudut chiral-nya, sudut yang mendefinisikan susunan dari atom-atom karbon sepanjang nanotube. Karakteristik tersebut menentukan dua tipe dari nanotube: metallic dan semkonduktor.

Peneliti menemukan bahwa metallic nanotube 50 kali lebih efisien dibandingkan tipe semikonduktornya ketika digunakan sebagai konduktor transparan pada sel surya organik.

Karena carbon nanotube juga fleksibel, berbeda dengan indium tin oxide, penemuan ini dapat membuka jalan untuk aplikasi luas sel surya. Sebagai contoh, dalam bidang militer memungkinkan untuk penggunaan sel surya fleksibel ke tenda-tenda militer untuk menyediakan energi dari matahari, atau juga ke pakaian, tas, atau barang-barang pakai lainnya.

“Dengan struktur yang fleksibel ini, lebih mudah untuk membayangkan pengintegrasian teknologi surya ke kehidupan sehari-hari, dibandingkan membawa sel surya yang besar, tidak fleksibel,” ujar Hersam.

*Sumber : website Northwestern University dan Science Daily

*Jurnal original : http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201190021/abstract;jsessionid=D916F4C124EC88380A8F94C9EFAB7471.d03t03

*Definisi dari istilah-istilah teknis diartikel ini bisa ditemukan di bar “Daftar istilah-istilah”.

Posted on Oktober 2, 2011, in Berita Teknologi and tagged , . Bookmark the permalink. 1 Komentar.

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: