Fotoanoda semitransparan mendorong efisiensi konversi tenaga surya menjadi hidrogen (solar-to-hydrogen/STH) hingga mencapai rekor 5,1 persen.

Tianjin, China (Xinhua/Indonesia Window) – Tim peneliti di Universitas Tianjin, China, mencetak tonggak sejarah dalam produksi hidrogen bertenaga surya, dengan mengembangkan fotoanoda semitransparan yang mendorong efisiensi konversi tenaga surya menjadi hidrogen (solar-to-hydrogen/STH) hingga mencapai rekor 5,1 persen.

Terobosan ini, yang dipublikasikan di Nature Communications, menawarkan jalur yang menjanjikan bagi teknologi ‘daun artifisial’ yang terukur, demikian dilansir Science and Technology Daily pada Selasa (17/6).

‘Daun artifisial’ merupakan perangkat berbasis silikon yang menggunakan tenaga surya untuk memisahkan hidrogen dan oksigen dalam air, sehingga menghasilkan energi hidrogen dengan cara yang bersih.

Dipimpin oleh Wang Tuo, profesor dari Fakultas Teknik dan Teknologi Kimia, tim peneliti membahas batasan-batasan penting dalam sistem pemisahan air tenaga surya yang tidak bias, yang menghasilkan hidrogen tanpa tegangan listrik eksternal.

Fotoanoda indium sulfida (In₂S₃) inovatif mereka mengatasi pertukaran konvensional antara konduktivitas dan transparansi cahaya.

"Desain semitransparan kami secara serentak mempercepat reaksi oksidasi air dan memungkinkan foton mencapai fotokatalis, sehingga meminimalkan pemborosan energi," kata Wang, yang juga bertindak sebagai penulis korespondensi untuk penelitian ini.

Divalidasi dalam sistem mandiri yang sepenuhnya ditenagai oleh tenaga surya, perangkat ini mencapai efisiensi STH 5,1 persen, melampaui tolok ukur 5 persen untuk sistem konvensional yang menggunakan fotokatalis silikon dengan fotoanoda anorganik. Ini menandai efisiensi tertinggi yang dilaporkan untuk konfigurasi semacam itu, ungkap Wang.

Penelitian ini memberikan solusi baru bagi dua tantangan yang masih ada saat ini, yakni transfer elektron interfasial yang lamban dan kehilangan optik yang signifikan.

Dengan pengoptimalan lebih lanjut, teknologi ini diharapkan dapat membuka jalan untuk mengembangkan ‘daun artifisial’ yang hemat biaya dan tahan lama.

Beberapa penerapan potensial untuk ‘daun artifisial’ di antaranya unit pembangkit hidrogen yang diintegrasikan ke dalam fasad bangunan, atap, atau pabrik produksi yang berbasis di gurun, ujar Wang.

Laporan: Redaksi