Revolutionizing Solar Energy, The Power of Black Silicon

What is Black Silicon

Black Silicon adalah teknologi yang memanfaatkan struktur permukaan silikon yang diubah untuk meningkatkan efisiensi konversi energi matahari menjadi listrik. Teknologi ini menjadi salah satu solusi dalam mengatasi tantangan utama dalam pengembangan teknologi energi surya, yaitu efisiensi konversi yang masih rendah.

A black silicon mask, untuk menekan cahaya bintang untuk mengungkap cahaya dari planet ekstrasurya yang mengorbit hingga satu miliar kali lebih redup

Black silicon made without special gas ambient – laboratory LP3-CNRS

How Does it Work?

Struktur permukaan silikon pada Black Silicon dibuat dengan metode etsa kimia menggunakan gas atau cairan kimia tertentu pada permukaan silikon. Proses ini menghasilkan struktur permukaan dengan pola mikroskopik yang membantu meningkatkan absorpsi cahaya matahari dan mengurangi refleksi cahaya pada permukaan silikon.

Efek kuantum terjadi ketika struktur permukaan silikon menciptakan medan listrik yang mempercepat pemisahan elektron dan lubang pada sel surya. Hal ini menghasilkan efisiensi konversi energi matahari menjadi listrik yang lebih tinggi dibandingkan teknologi panel surya konvensional.

 

Kelebihan Black Silicon

(kasih tagline “Blacker Than Black”)

Black Silicon memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan teknologi panel surya konvensional, di antaranya:

  1. Meningkatkan efisiensi konversi energi matahari menjadi listrik hingga 20% lebih tinggi dibandingkan teknologi panel surya konvensional.
  2. Tahan terhadap efek negatif dari radiasi sinar ultraviolet dan oksidasi, sehingga meningkatkan masa pakai panel surya.
  3. Tidak memerlukan lapisan anti-refleksi, yang mengurangi biaya produksi dan meningkatkan keberlanjutan produksi.

Kendala Black Silicon

Meskipun memiliki beberapa kelebihan, Black Silicon juga memiliki beberapa kendala, di antaranya:

  1. Proses pembuatan Black Silicon masih memerlukan teknologi yang mahal dan kompleks.
  2. Black Silicon cenderung lebih rapuh dan mudah pecah, sehingga memerlukan penanganan khusus saat instalasi.
  3. Black Silicon cenderung lebih sensitif terhadap debu dan kotoran, sehingga memerlukan perawatan yang lebih intensif

Implementasi Black Silicon?

  • Penggunaan Black Silicon dalam Panel Surya

Penerapan Black Silicon pada panel surya telah dilakukan oleh berbagai perusahaan di seluruh dunia. Contohnya, perusahaan panel surya asal Amerika Serikat, Sunpreme, mengembangkan panel surya dengan teknologi Black Silicon yang menghasilkan efisiensi konversi energi matahari menjadi listrik hingga 21%. Sedangkan, perusahaan asal Jepang, Panasonic, mengembangkan panel surya HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin-layer) dengan teknologi Black Silicon yang dapat menghasilkan efisiensi konversi energi matahari menjadi listrik hingga 22,5%.

  • Penggunaan Black Silicon dalam Sensor

Selain panel surya, Black Silicon juga digunakan dalam pembuatan sensor. Sebagai contoh, perusahaan asal Jerman, AMS Sensors, mengembangkan sensor cahaya dengan teknologi Black Silicon yang dapat meningkatkan sensitivitas sensor hingga 10 kali lipat dibandingkan dengan sensor cahaya konvensional.

 

  • Penggunaan Black Silicon dalam Komponen Elektronik

Black Silicon juga digunakan dalam pembuatan komponen elektronik, seperti transistor dan dioda. Sebagai contoh, peneliti dari Universitas California, Berkeley, mengembangkan transistor Black Silicon yang dapat menghasilkan performa yang lebih baik dibandingkan dengan transistor konvensional. Transistor Black Silicon juga memiliki konsumsi daya yang lebih rendah dan biaya produksi yang lebih murah.


Sources:

http://large.stanford.edu/courses/2010/ph240/haefele2/

https://microdevices.jpl.nasa.gov/capabilities/advanced-microfabrication-technologies/black-silicon/#:~:text=Black%20silicon%20is%20the%20answer,material%20that%20can%20be%20manufactured.

https://link.springer.com/article/10.1186/s11671-018-2523-4

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7823726/

1 thought on “Revolutionizing Solar Energy, The Power of Black Silicon”

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Open chat
Halo!
untuk info lebih lanjut
bisa chat disini...