TechnologyIndonesia.id – Efisiensi konversi cahaya matahari menjadi listrik menjadi indikator utama keberhasilan teknologi sel surya. Peneliti Pusat Riset Kimia, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) Mario Leonardus berhasil merekayasa molekul oxasmaragdyrin yang berperan penting dalam meningkatkan efisiensi dan stabilitas sel surya perovskite (solar cell perovskite).
Dalam perangkat sel surya perovskite, molekul oxasmaragdyrin berfungsi sebagai hole-transporting material (HTM) yang berperan membawa muatan positif (hole) agar proses konversi energi bisa berlangsung lebih efisien.
Mario menjelaskan, rekayasa molekul oxasmaragdyrin merupakan turunan dari struktur kimia porfirin. Molekul ini memiliki kemampuan menyerap cahaya dan membantu menghantarkan muatan listrik.
“Hal ini agar perangkat sel surya bisa bekerja lebih efisien dan stabil,” kata Mario dalam Webinar Sharing Ilmiah Sains dan Teknologi Elektronika serta Manfaatnya (SISTEM) 2025 Vol. 4, Kamis (24/7/2025).
“Molekul ini memiliki struktur kompleks namun menarik karena mampu menyerap cahaya dalam rentang panjang gelombang luas, dari 400 hingga 800 nanometer,” sebutnya.
Mario menguraikan bahwa oxasmaragdyrin bertugas membawa muatan positif dari cahaya yang ditangkap, agar bisa sampai ke sirkuit listrik. Pihaknya membuat beberapa varian dari molekul ini dan melihat mana yang hasilnya paling baik.
Salah satu variannya, yaitu SM-09, berhasil menunjukkan kinerja awal cukup tinggi, dengan efisiensi sekitar 13 hingga 14 persen. “Artinya, dari total energi cahaya yang masuk sebanyak itu berhasil diubah menjadi listrik. Angka tersebut cukup menjanjikan untuk teknologi baru,” ujar Mario.
Dalam risetnya, Mario memodifikasi bagian tertentu dari molekul tersebut. Yaitu, mengganti beberapa unsur kecil di dalam struktur oxasmaragdyrin untuk mengetahui dan memperbaiki kinerjanya.
“Kami mengganti bagian molekul dengan gugus kimia seperti metoksi, etoksi, dan butoksi. Hasilnya cukup menarik. Molekul yang dimodifikasi dengan gugus metoksi disebut SM-OMe ternyata memiliki performa lebih baik dibandingkan versi sebelumnya,” terang Mario.
Lebih lanjut, material SM-OMe dibuat dengan pendekatan yang disebut green synthesis. Yakni, proses pembuatan yang lebih ramah lingkungan dan bisa dikembangkan untuk skala besar.
Menurut Mario, material ini sudah diuji stabil hingga 500 jam pemakaian, bahkan dalam kondisi tanpa pelindung khusus agar bisa lebih hemat dan efisien.
Pengujian tersebut penting karena dalam dunia teknologi energi, bukan hanya efisiensi yang dibutuhkan, tetapi juga stabilitas dan daya tahan. SM-OMe tidak hanya lebih efisien dalam menghantarkan muatan listrik, tapi juga lebih stabil saat diuji dalam waktu lama.
“Kami melihat adanya pengaruh signifikan dari substituen metoksi dalam mempercepat transfer hole sekaligus menstabilkan material terhadap degradasi. Ini berarti material tersebut tidak mudah rusak atau menurun kualitasnya meskipun digunakan dalam waktu lama,” tutup Mario. (Sumber: brin.go.id, foto: esdm.go.id)
BRIN Ciptakan Molekul Oxasmaragdyrin untuk Tingkatkan Efisiensi Sel Surya
