Teknologi: jendela mengubah sinar matahari menjadi energi - lampu lalu lintas panel surya

Bangunan karya Andy Corcoran dapat meningkatkan efisiensi energi dengan memasang jendela yang dilengkapi panel surya transparan baru sebagai pengganti kaca.
Saat ini, panel surya lima hingga sepuluh kali lebih murah daripada silikon.
Sel surya juga efisien.
Michael Gratzel dan rekan-rekannya dari Departemen Kimia di Institut Teknologi Federal di Lausanne menjelaskan panel paten mereka minggu ini (
Halaman 737, 24 Oktober).
Susunan panel seperti sandwich ini meniru cara tumbuhan mengumpulkan energi dari cahaya melalui fotosintesis untuk membuat makanan.
Menurut Gratzel, keindahan panel-panel tersebut terletak pada kenyataan bahwa, selain kaca konduktif profesional yang membentuk "roti" sandwich, panel-panel itu seluruhnya terbuat dari bahan polos.
Selain itu, panel-panel tersebut mudah dirakit.
"Anda bisa membuatnya dalam dua jam," katanya.
Melalui cairan elektrolit berbasis yodium untuk menembus lapisan kaca bagian atas (
Lapisan teratas dari lapisan ketiga "isian"
Oleskan lapisan pewarna.
Seperti klorofil pada tumbuhan, pewarna ini menangkap energi yang terkandung dalam paket cahaya, yang disebut foton.
Energi foton menumbuk elektron dalam zat pewarna hingga lapisan terdalam dari tiga lapisan yang "terisi"—yaitu lapisan semikonduktor titanium dioksida.
Titanium dioksida adalah pigmen kaya yang digunakan dalam berbagai produk, mulai dari cat hingga pasta gigi.
Film ini terlalu tipis (10 mikrometer)
Ini terlihat transparan.
Lapisan titanium dioksida menangkap muatan dan mentransfer elektron ke "mentega" dari lapisan sandwich—yaitu lapisan konduktif timah oksida yang menutupi permukaan bagian dalam kaca.
Timah oksida di bawah titanium dioksida menghantarkan elektron keluar untuk menghasilkan arus listrik.
Rangkaian tersebut dilengkapi oleh lapisan "mentega" atas berupa timah oksida, yang mengalirkan elektron kembali ke zat pewarna melalui elektrolit.
Desain ini secara konseptual berbeda dari silikon.
Berdasarkan sel surya, karena silikon melakukan segalanya—menyerap dan menghantarkan elektron.
Gratzel mengatakan bahwa kunci dari sistem ini adalah kekasaran mikroskopis dari lapisan tipis keramik titanium putih, yang membuat lapisan tersebut memiliki luas permukaan yang tinggi.
Dia menjelaskan bahwa jika memperhitungkan profil dan tekstur mikroskopis pada film tersebut, luasnya 1000 kali lipat dari permukaan geometris sebenarnya yang terlihat oleh mata.
Hal ini membuat pengumpulan aliran muatan dari pewarna di atasnya menjadi lebih efektif.
Dia mengatakan panel tersebut diubah sekitar 7,1 menjadi 7.
150% dari sinar matahari yang jatuh pada panel tersebut diubah menjadi energi listrik yang bermanfaat—kira-kira sama dengan yang dihasilkan baterai silikon—sekitar watt per meter persegi panel.
Perbedaannya terletak pada biaya.
Harga panel silikon sekitar 400, sedangkan harga panel Swiss berkisar antara 40 hingga 80.