Topcareer.id – Ilmuwan dari University of California, Los Angeles (UCLA) dan Solargiga Energy di China telah menemukan bahwa kafein dapat membantu membuat alternatif yang menjanjikan untuk sel surya (solar cell) tradisional. Termasuk dalam hal tingkat efisiensi dalam mengubah cahaya menjadi listrik.
Penelitian mereka, yang diterbitkan 25 April di jurnal Joule, memungkinkan teknologi energi terbarukan yang hemat biaya ini bersaing di pasar dengan solar cell silikon.
Ide itu dimulai dari lelucon mereka tentang kopi. “Suatu hari, saat kami mendiskusikan solar cell perovskite, rekan kami Rui Wang berkata, ‘Jika kita membutuhkan kopi untuk meningkatkan energi, bagaimana dengan perovskites? Apakah kopi bisa membuatnya bekerja lebih baik?'” Cerita Jingjing Xue, kandidat PhD di kelompok penelitian profesor Yang Yang di Departemen Ilmu dan Teknik Material di UCLA.
Komentar tersebut membuat tim ingat bahwa kafein dalam kopi adalah senyawa alkaloid yang mengandung struktur molekul. yang dapat berinteraksi dengan prekursor bahan perovskit (senyawa dengan struktur kristal tertentu yang membentuk lapisan pemanen cahaya dalam kelas solar cell).
Baca juga: Death Wish, Kopi dengan Kafein Terkuat di Dunia. Hingga 200% Lebih Banyak
Upaya sebelumnya untuk meningkatkan stabilitas termal solar cell ini antara lain meningkatkan lapisan perovskit dengan memasukkan senyawa seperti dimetil sulfoksida. Para peneliti telah berjuang untuk meningkatkan efisiensi sel dan stabilitas jangka panjang. Namun belum ada yang pernah mencoba kafein.
Tim kemudian menyisihkan kopi mereka dan mulai menyelidiki lebih lanjut. Mereka menambahkan kafein ke lapisan perovskit dari 40 solar cell, dan menggunakan spektroskopi inframerah (yang menggunakan radiasi infra merah untuk mengidentifikasi senyawa kimia), guna menentukan bahwa kafein telah berhasil terikat dengan bahan tersebut.
Dengan melakukan uji spektroskopi infra merah lebih lanjut, mereka mengamati bahwa gugus karbonil (atom karbon yang berikatan ganda dengan oksigen) dalam kafein berinteraksi dengan ion timbal di lapisan untuk menciptakan “kunci molekuler.”
Interaksi ini meningkatkan jumlah energi minimum yang diperlukan film perovskit untuk bereaksi, dan meningkatkan efisiensi solar cell dari 17 persen menjadi lebih dari 20 persen. Penguncian molekuler terus terjadi saat material dipanaskan, yang dapat membantu mencegah panas memecah lapisan.
Baca juga: Cek! 6 Kebiasaan Pagi Ini Ternyata Bikin Tambah Tua
“Kami terkejut dengan hasilnya,” kata Wang, yang juga seorang kandidat PhD dalam kelompok penelitian Yang di UCLA.
“Selama percobaan pertama kami memasukkan kafein, sel surya perovskit kami sudah mencapai efisiensi tertinggi yang kami capai.”
Untuk terus meningkatkan efisiensi dan stabilitas solar cell, tim selanjutnya berencana untuk menyelidiki lebih lanjut struktur kimia dari bahan perovskit yang mengandung kafein dan untuk mengidentifikasi bahan pelindung terbaik untuk perovskit.**(Feb)
