Courtesy of InterestingEngineering

Teknologi Baru Ganda Energi Cahaya untuk Panel Surya Silikon Lebih Efisien

Mengembangkan teknologi singlet fission pada material stabil berbasis organik yang dapat diaplikasikan pada panel surya silikon untuk meningkatkan efisiensi hingga hampir dua kali lipat, melampaui batas teoritis efisiensi silikon tradisional.

01 Nov 2025, 07.11 WIB

239 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini dapat mengubah cara kita menggunakan energi matahari dengan meningkatkan efisiensi panel surya.
Senyawa DPND menawarkan solusi stabil untuk proses fotosintesis singlet di luar laboratorium.
Kemajuan ini didukung oleh program energi terbarukan, yang bertujuan untuk mencapai efisiensi lebih dari 30 persen pada panel surya.

Sydney, Australia - Para ilmuwan di UNSW Sydney telah menemukan cara baru untuk menggandakan energi yang diperoleh dari satu partikel cahaya pada panel surya. Ini dilakukan dengan metode yang disebut singlet fission, yang memungkinkan satu foton membelah menjadi dua paket energi. Inovasi ini bisa mendorong efisiensi panel surya silikon melewati batas maksimal yang selama ini dianggap tak terlampaui.

Silikon, bahan utama panel surya saat ini, hanya bisa mengubah sekitar 27 persen energi matahari menjadi listrik, dengan sebagian besar energi yang tersisa hilang sebagai panas. Singlet fission dapat mengatasi masalah ini dengan mengubah energi yang biasanya hilang menjadi listrik tambahan. Namun tantangan sebelumnya adalah bahan yang digunakan seperti tetracene mudah rusak karena udara dan kelembapan.

UNSW mengatasi masalah ini dengan menggunakan senyawa DPND yang lebih stabil dan tetap efektif melakukan singlet fission. Lapisan ultra-tipis dari bahan ini bisa ditambahkan pada sel surya silikon yang ada, meningkatkan produksi listrik secara signifikan tanpa merombak teknologi yang sudah ada. Ini adalah terobosan penting untuk pengaplikasian dunia nyata.

Penelitian ini merupakan hasil dari lebih dari 10 tahun riset dan kini didukung oleh Australian Renewable Energy Agency. Teknologi ini diminati oleh tujuh perusahaan besar di industri energi, yang siap membantu untuk komersialisasi setelah tahap lab terbukti berhasil. Jika berhasil, efisiensi panel surya bisa naik hingga 45 persen, jauh di atas batas teori silikon standar.

Diperkirakan teknologi ini bisa masuk tahap uji coba kecil dalam beberapa tahun ke depan, dengan potensi pengembangan yang cepat. Penemuan ini bisa mengubah cara pemanfaatan energi matahari secara global, membuat listrik menjadi lebih murah dan ramah lingkungan dalam jangka panjang.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/singlet-fission-solar-efficiency-breakthrough

Analisis Ahli

Profesor Tim Schmidt

"Pemanfaatan medan magnet untuk memahami dan mengendalikan proses singlet fission membuka jalan bagi pengembangan material dan struktur panel surya yang lebih efisien dan stabil."

Associate Professor Murad Tayebjee

"Demonstrasi singlet fission pada silikon menggunakan molekul organik stabil merupakan lompatan besar, yang sangat menjanjikan untuk aplikasi industri dalam waktu dekat."

Analisis Kami

"Penemuan ini sangat penting karena berhasil menjawab salah satu kendala terbesar dalam teknologi panel surya saat ini, yaitu pemborosan energi dalam bentuk panas. Jika dikomersialisasikan, ini bisa menjadi revolusi besar bagi energi terbarukan dan menurunkan biaya listrik dari sumber matahari secara drastis."

Prediksi Kami

Dalam lima tahun ke depan, teknologi singlet fission berbasis DPND kemungkinan akan memasuki tahap pilot dan komersialisasi, membuka era baru panel surya yang jauh lebih efisien dan terjangkau.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh para ilmuwan di UNSW Sydney terkait energi surya?

Para ilmuwan di UNSW Sydney menemukan cara untuk mengekstrak dua kali lipat energi dari satu partikel cahaya, yang dapat meningkatkan efisiensi sel surya.

Mengapa efisiensi sel surya berbasis silikon terbatas?

Efisiensi sel surya berbasis silikon terbatas karena hanya dapat mengonversi sekitar 27 persen sinar matahari menjadi listrik, dengan batas teoretis di 29,4 persen.

Apa itu fotosintesis singlet dan bagaimana cara kerjanya?

Fotosintesis singlet adalah proses di mana satu foton dapat dibagi menjadi dua paket energi, memungkinkan lebih banyak energi yang dihasilkan dari cahaya.

Apa peran DPND dalam penelitian ini?

DPND adalah senyawa organik stabil yang digunakan dalam proses fotosintesis singlet, yang membantu mengatasi masalah degradasi material sebelumnya.

Bagaimana tim UNSW berencana untuk menerapkan temuan ini dalam skala besar?

Tim UNSW berencana untuk menambahkan lapisan organik ultra-tipis ke sel silikon konvensional untuk meningkatkan efisiensi dan bertujuan mencapai efisiensi lebih dari 30 persen.