Kondisi topografi Indonesia yang beragam menjadikan kesulitan dalam mengakses ketersediaan listrik, contohnya saja di daerah 3T (Tertinggal, Terdepan, Terluar). Kebutuhan listrik di Indonesia di tahun 2024 diperkirakan naik 4,2% dari tahun 2023, sebanyak 283,12 terawatt hour (TWh).
Indonesia sendiri terletak di daerah yang mendapatkan banyak sinar matahari. Penerapan Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) dapat menjadi salah satu inovasi energi alternatif sebagai penghasil energi listrik dari sinar matahari dengan pemanfaatan dye ramah lingkungan, bebas polusi udara, terjangkau, dan mudah digunakan.
DSSC ini dapat diterapkan demi mewujudkan Sustainable Development Goals (SDGs) poin ke-7 sebagai renewable energy of smart power cells di Indonesia.
Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)
Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) merupakan sel surya dengan prinsip fotoelektrokimia yang terdiri dari fotolektroda, pewarna, elektrolit, dan counter elektroda. Saat ini, salah satu teknologi sel surya generasi ketiga yang paling efektif adalah teknologi ini.
Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) ini disensitisasi oleh nanokristal TiO2 (Titanium Dioxide) sebagai semikonduktor. TiO2 banyak digunakan karena sifat optiknya yang baik, lembam, dan tidak menimbulkan bahaya. DSSC beroperasi ketika sinar matahari menyinari panel surya, elektron di dalam sel akan bergerak, menyebabkan terminal keluaran panel menghasilkan energi listrik.
Penggunaan Dye pada DSSC
Dye berfungsi untuk memperluas spektrum absorpsi pada cahaya tampak dengan menyerap energi foton dari cahaya tampak dan menyalurkannya ke dalam semikonduktor, sehingga menghasilkan arus listrik yang dihubungkan dengan rangkaian luar.
Kriteria dye untuk penggunaan DSSC yaitu memiliki absorpsi yang tinggi, dapat melekat pada semikonduktor, stabil, dan mudah direduksi oleh elektrolit. Tingkat absorpsi dipengaruhi konsentrasi klorofil yang digunakan.
Pembuatan sel surya berbahan silikon memerlukan proses yang cukup lama dan biaya produksi yang mahal. Dye dapat digunakan sebagai pengganti bahan silikon anorganik pada sel surya. Menurut penelitian yang ada, efisiensi penggunaan dye dari porphyrins sebesar 10 %. Di pasaran, efisiensinya mulai bersaing dengan sel surya silikon.
Dye ramah lingkungan yang dapat digunakan dari ekstrak tumbuhan, misalnya kulit manggis, daun pepaya, melinjo, labu kuning, dan tomat.
Mekanisme kerja diawali dengan proses fotosintesis pada tanaman yang dilakukan secara reaksi reduksi oksidasi yang dikendalikan oleh energi cahaya yang diserap oleh klorofil, di mana COâ‚‚ dan air dikonversi menjadi karbohidrat, lalu terjadi proses penyerapan cahaya oleh molekul zat warna dan akan mengalami eksitasi elektron.
Kelebihan DSSC
DSSC transparan mudah diproduksi dalam berbagai warna yang umumnya dapat digunakan untuk skylights, greenhouses, dan glass facades. Sifatnya yang ringan dan fleksibel juga cocok untuk digunakan pada gadget listrik portabel.
Harganya yang relatif lebih murah, ramah lingkungan, dan memiliki kemampuan menyerap cahaya yang baik juga menjadi kelebihan dari penggunaan DSSC, sehingga dapat dikatakan sebagai renewable energy of smart power cells untuk mewujudkan SDGs poin ke-7 (Energi Bersih dan Terjangkau).
Penulis:Â Nabilla Ulay Prabadani
Mahasiswa Teknik Industri Universitas Airlangga
Editor:Â Ika Ayuni Lestari
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Ikuti berita terbaru di Google News
