Ilmuwan Cina Mengembangkan Pembangkit Listrik Yang Mudah Beradabtasi Terhadap Kondisi Cerah Dan Hujan

Ilmuwan Cina telah mengembangkan generator tenaga hibrida hemat biaya yang menghasilkan listrik baik dalam kondisi cerah dan dengan mengumpulkan energi mekanis tetesan air hujan di hari hujan.

Dalam sebuah studi yang diterbitkan dalam jurnal ACS Nano edisi terbaru, para ilmuwan dari China's Soochow University memperkenalkan penemuan baru mereka yaitu sebuah perangkat yang menggabungkan sel surya yang ada dengan generator nano-triboelectric (TENG).

Sel surya seperti namanya, mengumpulkan energi matahari sebagai sumber listrik, sementara TENG memanen energi mekanik yang dihasilkan dari gerakan tetes hujan dan mengubahnya menjadi listrik.

Menurut Wen Zhen, penulis pertama makalah ini, terobosan terbesar dalam penelitian ini adalah bahwa perangkat tersebut merupakan generator terpadu yang terdiri dari sel surya dan TENG, dan kedua bagian tersebut saling berbagi elektroda timbal balik yang mengalihkan energi dari TENG ke sel.

"Elektroda timbal untuk kedua TENG dan sel surya menyederhanakan struktur," kata Wen kepada Xinhua.

"Dibandingkan dengan pekerjaan sebelumnya, desain sederhana dari elektroda timbal balik mengurangi jumlah lapisan fungsional yang sangat meningkatkan efisiensi keluaran," katanya seperti dikutip phys.org, sebuah portal web yang mengumpulkan berita sains dan teknologi.

Selain membuat perangkat lebih kompak, disain inovatif juga membawa keunggulan baik pada sel surya maupun TENG. Misalnya TENG sebenarnya bertindak sebagai penghalang tahan air untuk melindungi sel surya sehingga air tidak akan menembus melalui silikon.

Selanjutnya permukaan bertekstur elektroda yang dikenal sebagai PEDOT: PSS menghindari pantulan cahaya yang tidak diinginkan, sehingga meningkatkan koleksi cahaya. Selain itu, dengan melengkapi perangkat dengan polimer bertekstur lain yang disebut PDMS, para ilmuwan menciptakan area kontak yang lebih besar antara TENG dan tetes hujan yang jatuh dan memperbaiki kinerja generator nano.

Karena polimer transparan, sel surya masih bisa menghasilkan energi dari sinar matahari dan juga dari tetesan air hujan.

Desain sederhana ini menunjukkan konsep baru dalam pemanenan energi selama berbagai kondisi cuaca, kata Wen.

Meski sel surya dan TENG membuat perangkat dual fungsional, Wen mengatakan kedua komponen tersebut tidak dapat berfungsi secara bersamaan "karena disain elektroda timbal," namun ia menganggap ini hanya kekurangan kecil.

Dia mengatakan dalam kasus sunshower di mana sinar matahari dan tetesan hujan muncul pada saat yang bersamaan, orang harus meninggalkan salah satu dari dua fungsi generator hibrida tersebut. "Tapi saya tidak berpikir itu sering terjadi," tambahnya.