Para peneliti mengatakan terobosan ini dapat mengarah pada produksi panel surya yang lebih tipis, lebih ringan dan lebih fleksibel yang dapat digunakan untuk memberi daya pada lebih banyak rumah dan digunakan dalam lebih banyak produk.
Pembelajaran --dipimpin oleh para peneliti dari Universitas York dan dilakukan dalam kemitraan dengan NOVA University of Lisbon (CENIMAT-i3N) -- menyelidiki bagaimana desain permukaan yang berbeda berdampak pada penyerapan sinar matahari dalam sel surya, yang kemudian disatukan menjadi panel surya.
Para ilmuwan menemukan bahwa desain kotak-kotak meningkatkan difraksi, yang meningkatkan kemungkinan penyerapan cahaya yang kemudian digunakan untuk menghasilkan listrik.
Sektor energi terbarukan terus mencari cara baru untuk meningkatkan penyerapan cahaya sel surya dalam bahan ringan yang dapat digunakan dalam produk mulai dari genteng hingga layar perahu dan peralatan berkemah.
Silikon kelas surya -- yang digunakan untuk membuat sel surya -- membutuhkan banyak energi untuk diproduksi, sehingga membuat sel yang lebih ramping dan mengubah desain permukaan akan membuatnya lebih murah dan ramah lingkungan.
Dr Christian Schuster dari Departemen Fisika mengatakan: "Kami menemukan trik sederhana untuk meningkatkan penyerapan sel surya tipis. Penyelidikan kami menunjukkan bahwa ide kami sebenarnya menyaingi peningkatan penyerapan desain yang lebih canggih -- sekaligus menyerap lebih banyak cahaya jauh di dalam sel surya. bidang dan lebih sedikit cahaya di dekat struktur permukaan itu sendiri.
“Aturan desain kami memenuhi semua aspek yang relevan dari perangkap cahaya untuk sel surya, membuka jalan bagi struktur difraksi yang sederhana, praktis, namun luar biasa, dengan dampak potensial di luar aplikasi fotonik.
“Desain ini menawarkan potensi untuk lebih mengintegrasikan sel surya menjadi bahan yang lebih tipis dan fleksibel sehingga menciptakan lebih banyak peluang untuk menggunakan tenaga surya di lebih banyak produk.”
Studi tersebut menunjukkan bahwa prinsip desain dapat berdampak tidak hanya pada sektor sel surya atau LED tetapi juga pada aplikasi seperti pelindung kebisingan akustik, panel penahan angin, permukaan anti-selip, aplikasi biosensing, dan pendinginan atom.
Dr Schuster menambahkan:“Pada prinsipnya, kita akan menggunakan tenaga surya sepuluh kali lebih banyak dengan jumlah bahan penyerap yang sama: sel surya yang sepuluh kali lebih tipis dapat memungkinkan perluasan fotovoltaik secara cepat, meningkatkan produksi listrik tenaga surya, dan mengurangi jejak karbon kita secara signifikan.
“Faktanya, karena pemurnian bahan mentah silikon merupakan proses yang boros energi, sel silikon yang sepuluh kali lebih tipis tidak hanya akan mengurangi kebutuhan akan kilang namun juga lebih hemat biaya, sehingga memberdayakan transisi kita menuju perekonomian yang lebih ramah lingkungan.”
Data dari Departemen Bisnis, Energi & Strategi Industri menunjukkan energi terbarukan – termasuk tenaga surya – mencakup 47% pembangkit listrik Inggris dalam tiga bulan pertama tahun 2020.
Waktu posting: 12 April-2023