Peneliti Kembangkan Sel Surya Perovskite yang Hasilkan Listrik di Bawah Air

Kebutuhan pasokan daya mandiri di kedalaman laut kini menemukan titik terang baru. Sebuah tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh Simin Ma dari Universitas Yunnan berhasil mengembangkan inovasi sel surya berbahan dasar perovskite yang dirancang secara khusus untuk mampu menghasilkan energi listrik di bawah permukaan air.

Terobosan teknologi ini digadang-gadang dapat merevolusi operasi riset kelautan, mulai dari pemantauan ekosistem laut dalam hingga penyediaan daya bagi kapal selam nirawak dan sensor oseanografi.

Mengatasi Keterbatasan Panel Surya Silikon

Selama beberapa dekade, sel surya konvensional berbasis silikon mendominasi industri energi terbarukan global. Namun, ketika dibawa ke dalam air, efisiensi panel silikon merosot drastis karena air laut menyerap dan memblokir panjang gelombang cahaya tertentu yang biasa diandalkan oleh silikon untuk memproduksi arus listrik.

Berbeda dari silikon, material perovskite memiliki keunggulan fleksibilitas kimiawi yang luar biasa. Struktur perovskite dapat disetel (tuned) agar mampu menyerap spektrum cahaya spesifik—termasuk panjang gelombang cahaya biru-hijau yang memiliki daya tembus paling kuat di kedalaman kolom air.

"Perovskite memungkinkan kita merancang sel surya yang bekerja secara spesifik pada spektrum cahaya sisa yang masih dapat menembus kedalaman air laut," ungkap perwakilan tim peneliti dalam publikasi ilmiahnya.

Tantangan Kelembapan dan Daya Tahan Material

Pemanfaatan perovskite di lingkungan perairan sempat dipandang skeptis oleh kalangan akademisi. Secara kimiawi, perovskite dikenal sangat rentan mengalami degradasi cepat apabila terpapar kelembapan atau air. Namun, para peneliti menerapkan teknik rekayasa enkapsulasi canggih untuk melindungi inti aktif sel surya dari kontak langsung cairan.

Menariknya, lingkungan laut dalam justru menawarkan keuntungan termal yang signifikan bagi ketahanan sel surya perovskite. Beberapa faktor lingkungan bawah laut yang menguntungkan antara lain:

• Suhu Rendah: Temperatur air laut yang dingin membantu memperlambat proses degradasi termal pada kristal perovskite.
• Intensitas Cahaya Terkontrol: Tingkat radiasi yang lebih rendah di kedalaman air mengurangi stres foto-oksidasi pada komponen panel.
• Stabilitas Operasional: Arus konveksi air laut bertindak sebagai pendingin alami yang menjaga efisiensi konversi daya tetap konstan.

Masa Depan Eksplorasi Bawah Laut

Pengembangan sel surya bawah air ini membuka babak baru dalam ekspansi teknologi maritim berkelanjutan. Selama ini, perangkat pemantau bawah laut sangat bergantung pada baterai berkapasitas terbatas yang memerlukan penggantian berkala dengan biaya logistik yang tinggi.

Dengan hadirnya panel surya perovskite bawah air, stasiun observasi kelautan jangka panjang dan wahana bawah air otonom (Autonomous Underwater Vehicles/AUV) kini memiliki potensi untuk mengisi ulang daya secara mandiri tanpa harus sering naik ke permukaan perairan terbuka.