Lapisan Jendela Inovatif Mengisolasi Panas &Menghasilkan Listrik

• Teknik pelapisan jendela yang unik dapat meningkatkan efisiensi energi rata-rata rumah tangga. 
• Fotovoltaik semitransparan adalah film ringan dan berwarna yang mampu mengubah jendela menjadi isolator panas dan generator listrik. 

Tren bangunan ramah lingkungan, yang sering disebut sebagai bangunan ramah lingkungan, telah meningkatkan popularitas pelapis jendela canggih yang mampu menekan biaya pendinginan atau pemanasan dengan menghalangi radiasi sinar matahari yang tidak perlu.

Praktek bangunan ramah lingkungan melengkapi perhatian desain bangunan tradisional mengenai utilitas, daya tahan, ekonomi dan kenyamanan. Mereka telah menginspirasi para insinyur dan peneliti untuk mengembangkan sel surya tipis dan tembus pandang yang dapat mengubah jendela menjadi generator listrik kecil.

Bukankah luar biasa jika kedua fitur ini dapat digabungkan menjadi satu material yang kompatibel dengan jendela? Kini, tim insinyur material di Tiongkok telah mencapai hal yang sama. Mereka telah membangun teknik pelapisan unik untuk meningkatkan efisiensi energi rata-rata rumah tangga.

Fotovoltaik Organik Semitransparan

Lembaran jendela pengatur panas komersial terbuat dari fotovoltaik silikon, yang diaplikasikan pada bagian luar atau dalam jendela kaca untuk mengurangi jumlah cahaya tampak, ultraviolet, dan inframerah dari sinar matahari. Namun, performanya tidak bagus karena berat dan tampilannya yang membosankan.

Daripada hanya melapisi jendela dengan sel surya transparan, para ilmuwan membuat fotovoltaik semitransparan:berupa film ringan dan berwarna yang mampu mengubah jendela menjadi isolator panas dan generator listrik.

Mereka selanjutnya memperkenalkan reflektor Bragg terdistribusi di bagian atas lembaran silikon untuk secara selektif memantulkan cahaya inframerah-dekat sambil menjaga transparansi yang layak untuk panjang gelombang tampak. Hal ini memaksimalkan insulasi panas tanpa mengorbankan pembangkitan listrik dan sifat optik fotovoltaik organik.

Referensi:ScienceDirect | doi:10.1016/j.joule.2018.06.006

Teknologi ini menyaring panjang gelombang inframerah (yang bertanggung jawab atas pemanasan), sekaligus membiarkan cahaya tampak masuk dan mengumpulkan energi dari sinar inframerah-dekat yang berasal dari Matahari.

Fotovoltaik organik semitransparan multifungsi

Fotovoltaik organik semitransparan mampu menghasilkan efisiensi konversi daya lebih dari 6 persen dengan transmisi cahaya tampak yang tinggi sebesar 25 persen, dan tingkat penolakan radiasi inframerah lebih dari 80 persen.

Hasil yang Diharapkan

Menurut para peneliti, memasang jendela yang dilengkapi dengan dua sifat insulasi panas dan penghasil listrik dapat menurunkan ketergantungan rata-rata rumah tangga terhadap sumber listrik hingga lebih dari 50 persen.

Para peneliti juga menunjukkan bahwa fotovoltaik organik ini dapat dibuat pada substrat plastik tipis seperti polietilen naftalat. Dibandingkan dengan fotovoltaik berbasis kaca, perangkat fleksibel berbasis naftalat menunjukkan penurunan nilai Faktor Pengisian karena transmitansi yang lebih rendah dan ketahanan lembaran yang lebih tinggi pada substrat polietilen naftalat. Namun, efisiensi konversi daya dan rata-rata transmisi terlihat masih dipertahankan pada angka 6 persen dan 23 persen.

Baca:Sel Surya Organik Dapat Menghasilkan Listrik Melalui Elektron yang Bergerak Cepat

Efisiensi dapat lebih ditingkatkan dengan menggunakan fotovoltaik organik terbaik yang tersedia. Bahan pelapis jendela ini masih dalam tahap awal, namun para peneliti yakin bahwa bahan ini akan segera membuka pintu baru untuk berbagai aplikasi.