BRIN Ciptakan Terobosan Sel Surya Ramah Lingkungan: Perovskite Bebas Timbal untuk Produksi Energi Berkelanjutan

Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) berhasil mengembangkan sebuah inovasi signifikan dalam teknologi energi terbarukan. Para peneliti di Pusat Riset Elektronika BRIN telah menciptakan perovskite anorganik bebas timbal, sebuah material revolusioner untuk pembuatan sel surya ramah lingkungan. Inovasi ini mengatasi kendala utama pada teknologi sel surya perovskite konvensional, yaitu kandungan timbal yang berbahaya dan stabilitas material yang rendah. Peneliti Ahli Madya BRIN, Wilman Septina, menjelaskan bahwa timnya berhasil mengganti timbal dengan unsur-unsur alternatif yang lebih ramah lingkungan seperti timah, antimoni, dan bismuth. Perubahan komposisi material ini tidak hanya meningkatkan aspek keamanan lingkungan, tetapi juga membuka jalan bagi pengembangan teknologi sel surya yang lebih berkelanjutan.

Langkah inovatif BRIN tidak berhenti pada penggantian material saja. Para peneliti juga mengembangkan perangkat hybrid fotovoltaik fotoelektrokimia yang mampu meningkatkan efisiensi konversi energi surya menjadi hidrogen. Sistem ini menggabungkan sel surya perovskite anorganik semi transparan dengan sel surya berbasis silikon atau Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) dalam konfigurasi tandem. Material semi transparan yang dikembangkan memungkinkan penetrasi cahaya secara optimal ke lapisan fotoelektroda di bawahnya, sehingga memungkinkan konversi energi matahari menjadi listrik dan hidrogen secara simultan. Keefisiensian proses ini merupakan terobosan penting dalam upaya pemanfaatan energi surya secara maksimal dan efisien. Metode fabrikasi yang dikembangkan, baik berbasis larutan maupun evaporasi termal, juga memungkinkan produksi material sel surya ini secara efisien dan scalable, mempermudah proses produksi massal di masa mendatang.

Tantangan dalam pengembangan material ini tidaklah mudah. Salah satu kendala utama yang dihadapi adalah sifat material perovskite yang mudah terdegradasi. Untuk mengatasi masalah ini, BRIN menjalin kolaborasi riset internasional dengan lembaga terkemuka seperti Nanyang Technological University (NTU) di Singapura dan Hawaii Natural Energy Institute di Amerika Serikat. Kolaborasi ini diharapkan dapat mempercepat proses optimasi material dan pengembangan teknologi yang lebih handal. Riset ini juga telah dipublikasikan di jurnal internasional, menunjukkan kualitas dan signifikansi temuan BRIN di kancah global. Lebih jauh lagi, metode produksi yang dikembangkan telah dirancang agar sesuai dengan kondisi iklim tropis Indonesia, khususnya dengan tingkat kelembaban yang tinggi, memastikan keberlanjutan teknologi ini di dalam negeri.

Tujuan akhir dari riset ini adalah penyelesaian prototipe perangkat hybrid fotovoltaik fotoelektrokimia yang efisien dalam menghasilkan hidrogen, serta pengembangan integrasi sistem yang lebih luas untuk aplikasi energi bersih di Indonesia. BRIN berharap inovasi ini dapat berkontribusi nyata dalam mendukung transisi energi berkelanjutan di Indonesia, mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, dan membuka peluang baru di sektor energi terbarukan. Dengan keberhasilan ini, Indonesia semakin memperkuat posisinya sebagai negara yang aktif berkontribusi dalam pengembangan teknologi ramah lingkungan untuk masa depan yang lebih baik.

Beberapa poin penting dari pengembangan teknologi ini meliputi:

• Penggunaan perovskite anorganik bebas timbal.
• Pengembangan perangkat hybrid fotovoltaik fotoelektrokimia.
• Pemanfaatan material semi transparan.
• Kolaborasi internasional untuk optimasi material.
• Adaptasi teknologi untuk kondisi iklim tropis Indonesia.
• Tujuan untuk mendukung transisi energi berkelanjutan.