SINTESIS SILIKON

Membantu Modul Fotovoltaik dan Sel Tipis Surya

0
28
Bahan silikon (Sumber foto: Kremer-reiff.de)

Bahan sintetis silikon, oksigen, dan polimer organik digunakan sebagai pelindung modul fotovoltaik yang berfungsi lebih 25 tahun. Listrik yang dihasilkan  tidak  membahayakan lingkungan dan iklim. Alat ini  berfungsi dengan tenaga surya.

Bahan silikon (Sumber foto: Kremer-reiff.de)
Bahan silikon (Sumber foto: Kremer-reiff.de)

Para peneliti Fraunhofer  yang bekerja di Amerika Serikat sibuk  memelajari bahan-bahan untuk melindungi alat sel surya—modul  fotovoltaik—dari pengaruh lingkungan agar bisa berfungsi atau digunakan selama lebih 25 tahun.

Biaya penelitian sangat penting diperhitungkan. Kadang-kadang hanya beberapa ratus rupiah sangat menentukan keberhasilan atau kegagalan suatu pembuatan teknologi atau penelitian. Selama penggunaan tenaga surya berbiaya lebih mahal daripada energi yang diekstrak dari bahan bakar fosil, maka alat-alat  fotovoltaik yang dijual di pasar sukar bersaing dengan alat-alat lain.

Advertisement

“Pembangkit listrik dari energi surya bergantung pada subsidi publik.  Keadaan itu itu tidak berbeda di Amerika Serikat dan di Jerman, dan mungkin di negara-negara lain,” jelas Christian Hoepfner, direktur sains Pusat Fraunhofer untuk Sistem Energi Berkelanjutan CSE di Cambridge, Massachusetts, Amerika Serikat.

“Jika kita ingin energi terbarukan menembus pasar global dalam jangka panjang, maka kita harus memastikan harga  energi terbarukan itu harus  lebih murah dari harga energi konvensional.”

Penggunaan silikon

Tidak ada jalan pintas untuk mencapai target ini. Efisiensi tidak dapat ditingkatkan secara acak. Dibutuhkan biaya mahal untuk memroduksi modul fotovoltaik dan sel surya. Jika Anda ingin mengubah sesuatu dari modul fotovoltaik, Anda harus memecahkan teka-teki dengan banyak variabel.

Para sarjana teknik (elektro dan energi) di seluruh dunia terus beruapaya mencari teknologi dan metode produksi baru untuk membuat sel dan modul agar lebih murah, efisien, dan usianya lebih tahan lama serta dapat diandalkan. Salah satu pendekatan yang dilakukan misalnya dengan menggeser kontak listrik dan interkoneksi ke belakang sel—dengan  cara itu tidak ada ruang yang hilang—seua bagian terkena sinar matahari.

Ini bisa menurunkan harga per kilowatt jam hingga beberapa ribu rupiah—mungkin  kedengarannya kecil, tapi dengan jumlah terrawatt energi surya yang diproduksi selama beberapa dekade ke depan, maka akumulasi beberapa ribu rupiah menjadi sangat besar. Jadi, pencarian teknologi baru untuk membuat sel-sel lebih baik dan lebih murah terus berlanjut.

Silikon adalah salah satu bahan yang menjanjikan. Silikon adalah substansi yang sangat tidak biasa–bukan kristal anorganik dan bukan pula polimer organik meski berkaitan dengan kedua bahan itu. Kombinasi sintetis silikon, oksigen, dan polimer organik ditemukan oleh kimiawan Inggris bernama Frederic Stanley Kipping pada awal abad ke-20.

Baca juga :   Otomotif Butuh Plastik Super Ringan dan Anti Korosi

Sangat jelas bahwa ciri-ciri fisik dari “senyawa organo silikon” bisa sangat dipengaruhi oleh pemilihan bahan kimia. Fleksibilitas seperti inilah yang membuat silikon begitu sukses. Meskipun telah dikemas dengan silikon hingga saat ini, modul PV tidak banyak digunakan untuk melaminating modul surya. Laminasi adalah lapisan pelindung yang menutup lapisan silikon yang rapuh. Saat ini sebagian besar produsen sel fotovoltaik menggunakan etilen vinil asetat, atau disingkat EVA.

Dalam salah satu unit pengujian mekanik, seorang peneliti tengah mencermati kualitas modul sinar surya yang sudah terbungkus silikon. (Sumber foto/©: Fraunhofer CSE)
Dalam salah satu unit pengujian mekanik, seorang peneliti tengah mencermati kualitas modul sinar surya yang sudah terbungkus silikon. (Sumber foto/©: Fraunhofer CSE)

Guna menentukan apakah silikon bisa menggantikan etilen vinil asetat, sebuah tim ahli menjalin kerjasama: para peneliti dari Fraunhofer dan Dow Corning Corporation, produsen silikon terbesar dunia yang digunakan dalam teknologi medis, kosmetik, industri otomotif, pemrosesan kertas dan elektronik.

Para ilmuwan melapisi sel surya dengan silikon cair. “Ketika sudah mengeras, silikon melindungi sel; komponen elektronik kemudian mendapatkan perlindungan optimal,” kata manajer proyek Rafal Mickiewicz. Para ahli di CSE membangun prototipe sel-sel terlaminasi silikon, dan menganalisis modul-modul fotovoltaik ini dalam sebuah ruang iklim pada suhu rendah dan mendapat beban siklik.

Setelah itu, kinerja modul diuji dengan cahaya pemancar (flasher light). Selain itu, para peneliti menggunakan elektro luminesensi pencitraan untuk mendeteksi retakan mikro. Perbandingan hasilnya dengan hasil dari modul sel surya konvensional membuktikan bahwa modul fotovoltaik yang terbungkus silikon lebih tahan terhadap beban siklik dibandingkan dengan pengalaman modul jenis pada angin kencang, khususnya pada suhu dingin hingga minus 40 Celcius.

Penggunaan bahan silkon kepada pasien. (Sumber foto: http://www.dagbladet.no)
Penggunaan bahan silkon kepada pasien. (Sumber foto: http://www.dagbladet.no)

“Dow Corning Corporation berkolaborasi dengan para peneliti grup Fraunhofer  Modul Fotovoltaik CSE selama dua tahun. Kolaborasi ini secara signifikan meningkatkan pemahaman kami tentang kebutuhan bahan untuk modul tenaga surya kami, khususnya dalam hal kesinambungan dan output,” Andy Goodwin, Manajer Sains dan Teknologi Global Dow Corning Solar Solutions menyimpulkan.

Sementara itu, tes dipublikasikan di Konferensi Energi Surva Fotovoltaik Eropa Ke-26 menyatakan bahwa,  “Hasil studi menunjukkan laminasi silikon sangat cocok untuk aplikasi tertentu. Silikon melindungi komponen rapuh di dalam sumur, dan terlebih lagi, tahan fluktuasi suhu parah. Dengan teknologi ini kami bisa, misalnya, membuat modul dengan sel tipis surya yanf lebih kuat,” jelas Mickiewicz. (Diolah dari tulisan Monika Weiner; fraunhofer.de/magazine)

Incoming search terms:

Advertisement

Tulis Opini Anda