News Breaking
Live
wb_sunny

Breaking News

Panel Surya Bergaya Mars Rover Menggunakan Kabel Nano

Panel Surya Bergaya Mars Rover Menggunakan Kabel Nano

 


Layar Kunci - Panel surya dengan efisiensi yang belum pernah terjadi sebelumnya, harga sangat terjangkau ternyata dapat dibuat menggunakan kabel semikonduktor galium arsenide (GaAs) yang sangat tipis. Kabeli ini dapat dikombinasikan dengan teknologi yang ada saat ini. Semikonduktor ini dapat dibentuk menjadi sel surya dengan rasio power-to-weight yang luar biasa.

 

Sel surya GaAs memiliki efisiensi yang sangat baik, tetapi sangat mahal untuk diproduksi. Oleh karena itu sel surya ini hanya digunakan di tempat-tempat di mana harganya menjadi pertimbangan kecil, seperti di satelit. Namun berkat teknologi terkini hal Itu bisa saja berubah.

 

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan di ACS Photonics, sebuah tim di Universitas Sains dan Teknologi Norwegia (NTNU) menggambarkan produksi kabel dengan inti GaAs tipe-p yang dikelilingi oleh cangkang AlGaAs tipe-n. Kabel ini memiliki ketebalan yang mirip dengan panjang gelombang sinar matahari yang mereka tangkap.

 

Efisiensi 7,7%masih jauh di bawah produk komersial, terlebih lagi yang terbaik diproduksi di lab, tetapi rasio power-to-weight sudah sangat baik. Menyesuaikan ukuran dan nada kawat nano dapat meningkatkan efisiensi, dan menurut penulis, ini baru saja dimulai. Mereka meramalkan dunia di mana GaAs tidak menggantikan silikon, tetapi keduanya bekerja bersama. GaAs dibangun di atas substrat sel silikon untuk menangkap proporsi energi sinar matahari yang lebih tinggi daripada yang dapat dilakukan sekarang dengan biaya yang realistis.

 

Silikon membutuhkan pemrosesan suhu tinggi untuk dibuat menjadi sel, tetapi ini adalah salah satu bahan yang paling melimpah di Bumi. Jika menggunakan Gallium masih langka dan tidak pernah terkonsentrasi secara alami. Dunia hanya memproduksi beberapa ratus ton per tahun, sebuah hambatan untuk membuat jutaan panel surya darinya setiap tahun. Namun, jika sel terbuat dari kabel setebal beberapa atom, bukan substrat GaAs yang tebal, harganya dapat berubah.

 

Tim peneliti telah menemukan cara baru guna membuat sel surya dengan rasio daya per berat ultra tinggi. Rasio ini diklaim 10 kali lebih efisien daripada sel surya lainnya. Sel surya menggunakan GaAs dalam struktur kawat nano. Metode tersebut menggunakan struktur susunan kawat nano semikonduktor yang berdiri secara vertikal pada platform Si yang murah dan menguntungkan industri untuk menumbuhkan kawat nano.

 

Lebih baik lagi, jika substrat silikon sebenarnya merupakan sel silikon dalam dirinya sendiri. Keduanya dapat bekerja sama untuk menangkap hingga 40% energi di bawah sinar matahari. GaAs memanen sinar biru dan ultraviolet lebih efisien daripada silikon, tetapi membiarkan foton merah dan jingga lewat. Hal ini memungkinkan pengumpulan oleh silikon di bawahnya. Secara teoritis memungkinkan efisiensi dua kali lipat dari panel surya komersial yang ada.

 

Sebagai alternatif, jika substrat ringan seperti graphene digunakan, sel yang meskipun kurang efisien dan mungkin lebih mahal daripada silicon, akan sangat ringan dan fleksibel. Hal ini membuatnya cocok untuk menyalakan drone. Tim menumbuhkan kawat nano menggunakan metode yang disebut MBE (molecular beam epitaksi), yang bukan merupakan alat yang dapat menghasilkan bahan dalam volume tinggi. Namun, tim percaya deposisi uap organik logam yang jauh lebih cocok untuk ditingkatkan, juga akan berfungsi untuk pembuatan kawat nano.

 

Sel silikon telah membuat tenaga surya bersaing dengan bahan bakar fosil. Saat ini mendominasi pasar. Namun, ada persepsi luas bahwa mereka telah mendapatkan hampir sebaik yang mereka bisa. Memang, untuk pertama kalinya dalam beberapa tahun, biaya panel surya meningkat karena kekurangan polisilikon menciptakan tekanan yang merusak kelayakan finansial banyak proyek. Gallium arsenide memiliki sejarah panjang sebagai semikonduktor. Banyak atribut yang membuatnya cocok untuk sel surya, termasuk celah pita yang lebih lebar, sehingga memungkinkannya mengekstrak lebih banyak energi dari foton frekuensi tinggi dan konduktivitas yang lebih baik. (*)


Tags

Newsletter Signup

Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem accusantium doloremque.

Posting Komentar