Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Sel surya peka-pewarna (DSSC) telah lama dikenal sebagai teknologi energi terbarukan yang menjanjikan karena kemudahan manufaktur dan biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan teknologi sel surya konvensional. Dalam penelitian ini, inovasi baru menggunakan pewarna perilena berbasis biopolimer kitosan menunjukkan potensi luar biasa dalam meningkatkan efisiensi DSSC. Kitosan, yang merupakan biopolimer alami dan mudah terurai, diubah melalui proses asilasi dengan perilena-3,4,9,10-tetrakarboksilat anhidrida untuk menghasilkan pewarna yang dapat digunakan sebagai bahan aktif dalam DSSC.
Penggunaan biopolimer kitosan sebagai dasar untuk pewarna ini memberikan beberapa keunggulan penting. Selain bersifat ramah lingkungan, kitosan juga melimpah dan biodegradable, sehingga menjadikan bahan ini lebih berkelanjutan dibandingkan pewarna sintetis. Melalui serangkaian karakterisasi menggunakan spektroskopi inframerah, difraksi sinar-X, dan mikroskop elektron pemindaian, pewarna ini menunjukkan pergeseran merah dalam spektrum ultraviolet-tampak, yang menandakan peningkatan kemampuan penyerapan cahaya. Hal ini sangat penting dalam meningkatkan efisiensi sel surya, karena penyerapan cahaya yang lebih baik akan menghasilkan daya yang lebih besar.
Efisiensi konversi daya yang dicapai dari DSSC berbasis pewarna ini tercatat sebesar 2,022%. Meskipun angka ini mungkin terlihat rendah dibandingkan teknologi sel surya silikon, inovasi ini masih dalam tahap awal pengembangan. Dengan terus diperbaiki, teknologi ini berpotensi mencapai efisiensi yang lebih tinggi, terutama karena pewarna perilena yang dimodifikasi mampu menawarkan kestabilan termal dan kimia yang lebih baik, serta kemampuan untuk bekerja dalam kondisi lingkungan yang lebih beragam.
Keunggulan lain dari pewarna perilena berbasis kitosan adalah potensinya dalam mengurangi biaya produksi secara signifikan. Pewarna ini tidak hanya lebih murah untuk diproduksi, tetapi juga dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam proses produksi DSSC yang ada. Hal ini dapat membuka jalan bagi pengembangan sel surya yang lebih terjangkau dan dapat diakses oleh masyarakat luas, termasuk di negara-negara berkembang yang memerlukan solusi energi terbarukan yang murah dan efisien.
Secara keseluruhan, penelitian ini menawarkan pandangan optimis mengenai masa depan DSSC. Dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan energi bersih dan terbarukan, inovasi seperti pewarna perilena berbasis biopolimer kitosan menjadi solusi potensial yang tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga efisien dan ekonomis. Teknologi ini memiliki prospek untuk memainkan peran penting dalam transisi menuju energi terbarukan yang lebih berkelanjutan dan aksesibel.
