Menjelaskan asal usul efek fotovoltaik pada perovskit organik-anorganik

(Berita Nanowerk) Sebuah tim yang dipimpin oleh peneliti RIKEN telah menyelidiki bagaimana kristal khusus mengubah cahaya menjadi listrik (Angewandte Chemie, “Bulk photovoltaic effect along the nonpolar axis in organic-inorganic hybrid perovskites”). Temuan mereka akan membantu menginformasikan upaya untuk meningkatkan efisiensinya, yang dapat mengarah pada penggunaan kristal dalam sel surya. Sel surya mengubah cahaya menjadi listrik melalui fenomena yang dikenal sebagai efek fotovoltaik. Sebagian besar sel surya terdiri dari dua semikonduktor yang disatukan—satu dengan kelebihan elektron dan yang lainnya kekurangan elektron. Hal ini karena setup memiliki efisiensi konversi yang tinggi. Namun efek fotovoltaik lainnya juga telah menarik perhatian—efek fotovoltaik massal, disebut demikian karena hanya melibatkan satu bahan saja. Meskipun efisiensi konversinya saat ini agak rendah, penelitian terbaru menyarankan cara untuk meningkatkan efisiensinya. Ilustrasi skematis dari efek fotovoltaik massal di sepanjang sumbu non-polar perovskit hibrida organik-anorganik. Panah kuning mewakili foton cahaya, sedangkan awan biru dan hijau masing-masing menunjukkan elektron dan lubang. Panah merah adalah sumbu polarisasi. (© WILEY-VCH Verlag) Ada banyak perdebatan mengenai cara kerja efek fotovoltaik massal. Awalnya diperkirakan bahwa medan listrik yang dihasilkan oleh polarisasi dalam material menimbulkan efek tersebut, namun penjelasan baru baru-baru ini mendapatkan perhatian. Dalam mekanisme baru ini, cahaya menggeser awan elektron dalam material dan pergeseran ini merambat sehingga menghasilkan arus. Arus ini memiliki sifat yang menarik, termasuk respon yang sangat cepat dan propagasi yang lebih sedikit disipasi. Bahan yang dikenal sebagai hibrida organik-anorganik perovskites (OIHPs) memiliki potensi besar untuk membuat perangkat optoelektronik. Efek fotovoltaik massal pada OIHP umumnya dianggap berasal dari mekanisme polarisasi makroskopis yang lama. “Medan listrik yang tertanam dalam material sering kali dianggap sebagai asal mula efek fotovoltaik dalam jumlah besar di OIHP, namun tanpa bukti kuat,” kata Taishi Noma dari RIKEN Center for Emergent Matter Science. Sekarang, dengan mempelajari secara rinci efek fotovoltaik massal dalam kristal OIHP, Noma dan kolaboratornya telah menemukan bukti yang konsisten dengan mekanisme pergeseran dan mengesampingkan mekanisme polarisasi makroskopis. Secara khusus, mereka mengamati efek fotovoltaik massal sepanjang sumbu non-polar dalam OIHP, yang tidak dapat dijelaskan dalam mekanisme polarisasi makroskopis. Hasil tim menyoroti pentingnya simetri kristal material. Wawasan yang diperoleh akan membantu peneliti mengoptimalkan sifat-sifat OIHP dengan menyesuaikan simetrinya. Secara khusus, wawasan ini dapat membantu meningkatkan efisiensi OIHP dalam mengubah cahaya menjadi listrik. Noma dan timnya kini berniat mengeksplorasi material lain. “Pada prinsipnya, arus pergeseran juga dapat dihasilkan pada kelas material lain, seperti kristal cair dan kristal molekul organik,” kata Noma. “Kami ingin memperluas penelitian ini ke materi lain.”

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64315.php