Inovasi : Sel Surya Sekaligus Sebagai Baterai, Jauh Lebih Murah

Penemuan ini disebut "baterai surya" yang pertamakali diciptakan di dunia.

Tenaga surya memiliki masalah efisiensi. Ketika elektron bergerak dari panel surya ke baterai penyimpanan, pada umumnya sekitar 20 persen dari energinya yang hilang. Tetapi sekarang, berkat tipe baru sel surya, hampir 100 persen dari energi dapat disimpan. Hal ini disebabkan sel surya itu sendiri merupakan baterai.

Di  jurnal Nature Communications 3 Oktober 2014, Para peneliti di Ohio State University  mengumumkan sebuah terobosan dalam teknologi energi surya yang merupakan terobosan baru /revolusi yang bisa dikembangkan secara masal oleh industri. Desainnya dalam bentuk hibrid sel surya jala yang bisa menyimpan listrik. Perangkat hybrid baru diaktifkan oleh cahaya dan oksigen yang dapat menyimpan listrik dengan bantuan reaksi kimia sederhana. Hal  yang terbaik adalah penurunan biaya sel surya standar sebesar 25 persen.

Jadi nantinya Sel surya baru tidak jauh berbeda dengan baterai besar, secara signifikan lebih efisien daripada teknologi surya yang ada saat kini dan biayanya lebih murah. Lebih baik lagi? Para peneliti sudah menjual teknologi ini untuk produsen, sehingga mungkin tidak lama lagi  kita benar-benar melihatnya di dunia nyata. [Ohio State]

Penggabungkan baterai dan sel surya ke dalam satu perangkat hybrid, kunci untuk inovasi nya adalah panel surya jala, yang memungkinkan udara masuk baterai, dan proses khusus untuk mentransfer elektron antara panel surya dan elektroda baterai. Di dalam perangkat, cahaya dan oksigen memungkinkan bagian yang berbeda dari reaksi kimia yang mengisi baterai.

Menurut  Yiying Wu ( profesor kimia dan biokimia di Ohio State), panel surya digunakan untuk menangkap cahaya dan kemudian menggunakan baterai yang murah untuk menyimpan energi

yang terintegrasi dalam satu perangkat.

Desainnya mengambil beberapa model dari baterai yang sebelumnya dikembangkan oleh Wu dan mahasiswa doktoral Xiaodi Ren. Mereka menciptakan baterai efisiensi tinggi bertenaga udara yang dibuang oleh reaksi kimia kalium dengan oksigen. Desainnya memenangkan hadiah $ 100.000 energi bersih dari Departemen Energi AS pada tahun 2014, dan para peneliti membentuk spin-off teknologi yang disebut kair Energy Systems, LLC untuk mengembangkannya.

Untuk studi baru ini, para peneliti ingin menggabungkan panel surya dengan baterai mirip dengan kair. Tantangannya adalah bahwa sel surya biasanya terbuat dari panel semikonduktor solid, yang akan memblokir udara masuk baterai.

Mahasiswa doktoral Mingzhe Yu merancang mesh panel surya permeabel dari titanium kasa, kain fleksibel berbentuk batang vertikal titanium dioksida seperti pisau rumput. Air lewat dengan bebas melalui kasa sementara batang menangkap sinar matahari.

Biasanya, menghubungkan sel surya untuk baterai akan memerlukan penggunaan empat elektroda, para peneliti menjelaskan. Desain hybrid mereka hanya menggunakan tiga.

Mesh panel surya membentuk elektroda pertama. Di bawah, para peneliti menempatkan lembaran tipis karbon berpori (elektroda kedua) dan piring lithium (elektroda ketiga). Antara elektroda, terjepit lapisan elektrolit untuk membawa elektron bolak-balik.

Berikut ini cara baterai surya bekerja: 
saat pengisian, cahaya ditangkap panel surya mesh dan menciptakan elektron. Di dalam baterai, elektron yang terlibat dalam dekomposisi kimia lithium peroksida menjadi ion lithium dan oksigen. Oksigen dilepaskan ke udara, dan ion lithium disimpan dalam baterai lithium sebagai logam setelah menangkap elektron.
http://news.osu.edu/news/2014/10/03/batteries-included-a-solar-cell-that-stores-its-own-power/