Sumber Listrik dari Fotodetektor

Teknologi fotodetektor yang dikembangkan para ilmuwan Georgia Institute of Technology menjadi alat pengumpul energi cahaya yang efektif. Mereka membuat perangkat optik khusus yang dijuluki rectenna, kombinasi antara antena dan rectifier diode, untuk mengubah cahaya langsung menjadi arus listrik.


Menggunakan rangkaian nanotube karbon dan sejumlah rectifier atau pengubah arus listrik searah, teknologi itu bekerja tanpa memerlukan proses pendinginan. Perangkat itu juga tak memerlukan alat pengumpul energi terpisah sehingga sisa panas yang biasanya terbuang diubah menjadi listrik. Pengumpulan dan penyaluran energi pun menjadi lebih efisien. Hasil riset ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Nanotechnology.

Rangkaian nanotube bekerja seperti antena yang menangkap cahaya dari matahari atau sumber lain. Gelombang cahaya yang menerpa nanotube menciptakan getaran yang merambat melalui perangkat rectifier. Alat ini bekerja dalam kecepatan petahertz, lalu memproduksi arus listrik searah dalam jumlah kecil. Miliaran rectenna yang dirangkai dalam satu jaringan bisa menghasilkan listrik dalam jumlah besar meski tingkat efisiensi perangkat yang dipamerkan masih di bawah satu persen.



Getaran gelombang cahaya melewati elektroda kalsium-aluminum transparan dan berinteraksi dengan nanotube. Insulator metal di ujung nanotube bekerja sebagai pengubah arus listrik searah yang aktif dalam interval amat cepat sehingga menghasilkan elektron dan mengalir satu arah ke elektroda. Peneliti memasang dioda khusus berukuran 10 nanometer agar bisa beroperasi dengan baik.

Para peneliti berharap dapat meningkatkan produksi listrik yang keluar. Mereka yakin rectenna komersial akan tersedia dalam waktu setahun. Artinya, rectenna ditargetkan dapat diproduksi massal pada tahun 2016.

Menurut Baratunde Cola, profesor dari George W. Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, mereka ingin membuat panel surya dengan efisiensi dua kali lipat, tapi menghabiskan biayanya sepuluh kali lebih murah. "Jika bisa mencapai efisiensi yang lebih tinggi, kami bisa memasangnya sebagai teknologi pengubah energi dan penangkap energi matahari," kata Cola.

Riset perangkat rectenna sudah dimulai sejak 1960-an. Alat itu awalnya beroperasi pada ranah gelombang cahaya dengan panjang 10 mikron. Sekitar 40 tahun kemudian, peneliti mencoba membuat perangkat yang bekerja pada gelombang cahaya optik. Tantangan utamanya adalah membuat antena berukuran kecil dan memproduksi rectifier diode yang sesuai agar mampu menangkap gelombang getaran elektromagnet.

Cola dan koleganya membangun perangkat yang mampu memaksimalkan gelombang alami cahaya. Mereka menjalankan serangkaian tes dan menggunakan lebih dari seribu perangkat untuk memastikan rectenna bekerja sesuai dengan rencana. Perangkat mereka bisa bekerja dalam rentang temperatur 5 hingga 77 derajat Celsius.

Saat ini Cola dan timnya membuat rectenna di atas material kaku. Mereka berencana membuat rectenna pada material panel surya yang lebih fleksibel. "Berdasarkan apa yang sudah dibuat dan teori yang kami ikuti, saya yakin perangkat ini bisa mencapai tingkat efisiensi lebih dari 40 persen," kata Cola.
artikel ini disalin lengkap dari: http://tekno.tempo.co/read/news/2015/12/28/061731252/tahun-depan-listrik-murah-akan-didapat-dari-teknologi-ini
halaman utama website: http://tekno.tempo.co/
jika mencari artikel yang lebih menarik lagi, kunjungi halaman utama website tersebut. Terimakasih!