TANGERANG SELATAN - Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mengembangkan dua inovasi teknologi yang berpotensi mendukung sektor energi dan lingkungan secara berkelanjutan. Inovasi tersebut meliputi sel surya organik tipe inverted (nip) yang efisien dalam mengonversi cahaya menjadi listrik, serta teknologi fotokatalisis berbasis material nano-hibrida yang efektif menguraikan limbah organik tanpa menghasilkan polutan sekunder. Kedua inovasi ini dinilai memiliki potensi penerapan luas di sektor industri dan ramah lingkungan.

“Sel surya berbasis organik dipilih karena material organik, seperti polimer terkonjugasi dan PCBM, memiliki sifat khas seperti bobot ringan, fleksibilitas mekanik yang baik, tidak toksik, dan mudah diproses dalam larutan pelarut organik,” jelas Mohamad Insan Nugraha, Peneliti Ahli Muda dari Pusat Riset Sistem Nanoteknologi BRIN dalam kegiatan ORNAMAT #67, forum pertemuan ilmiah riset dan inovasi yang diselenggarakan secara daring pada Selasa (15/07).

“Keunggulan ini memungkinkan proses fabrikasi yang sederhana, murah, tanpa vakum, dan bersuhu rendah (di bawah 100°C) melalui metode, seperti spin coating, blade coating, inkjet printing, dan roll-to-roll,” urai Nugraha, ketika memaparkan hasil risetnya tentang pengembangan sel surya organik efisiensi tinggi (>19%) menggunakan lapisan penghantar elektron berbasis metal oksida yang didoping.

Baca Lainnya :

• Semester I 2025, KAI Sedot 103,69 Juta Liter BBM Subsidi untuk Layani 8,8 Juta Pelanggan0
• INPEX Tegaskan Komitmen Pengembangan Proyek Lapangan Gas Abadi 0
• Pertamina-PTPN III Dorong Kawasan Ekonomi Hijau di Sei Mangkei0
• Sepanjang 2024 Konsumsi Listrik Tumbuh 17,78 TWh0
• Unggul di Inovasi Bisnis, Pertamina Raih Penghargaan Asia Pacific Stevie Awards 20250

“Semikonduktor organik banyak dimanfaatkan dalam berbagai perangkat, seperti layar ponsel berteknologi Active Matrix Organic Light Emitting Diodes (AMOLED), transistor, sensor termasuk biosensor, serta perangkat konversi energi seperti termoelektrik dan sel surya,” tambahnya.

Dalam paparannya, Nugraha memfokuskan pada arsitektur sel surya tipe inverted (nip), yang terdiri atas lapisan elektroda transparan (ITO), lapisan pengangkut elektron, lapisan aktif penyerap cahaya, lapisan pengangkut hole, dan elektroda atas. Ia menjelaskan bahwa ketika cahaya diserap oleh lapisan aktif, terjadi eksitasi elektron yang membentuk pasangan elektron dan hole (eksiton), yang kemudian bergerak menuju lapisan pengangkut masing-masing dan menghasilkan arus listrik.

“Efisiensi dan kinerja sel surya organik sangat ditentukan oleh material yang digunakan, struktur lapisan, serta proses fabrikasi,” ujar Nugraha.

Sementara itu, Postdoctoral Fellow dari Pusat Riset Sistem Nanoteknologi BRIN, Arun Velumani, memaparkan risetnya mengenai sintesis sederhana dan evaluasi kinerja fotokatalitik material nanohibrida untuk degradasi polutan organik secara efisien.

Arun mengungkapkan bahwa pencemaran air akibat limbah organik dari industri, farmasi, dan tekstil memerlukan solusi yang ramah lingkungan. Salah satu solusi menjanjikan adalah teknologi fotokatalisis, karena mampu menguraikan polutan organik tanpa menghasilkan limbah sekunder. Untuk meningkatkan efisiensi, tim peneliti melakukan modifikasi material melalui pembentukan heterojunction dan penambahan Reduced Graphene Oxide (RGO).

Material nanohibrida disintesis menggunakan metode hidrotermal pada suhu 180°C selama 15 jam. Pemilihan komponen didasarkan pada kestabilan tinggi, toksisitas rendah, serta kemampuan menyerap cahaya yang baik.

“Hasil karakterisasi menunjukkan struktur kristalin yang baik, ukuran partikel sekitar 10,6 nanometer, dan band gap sebesar 2,88 eV,” jelas Arun. Dalam pengujian fotokatalitik menggunakan zat pewarna metilen biru dan metil oranye, nanohibrida ini mampu mendegradasi masing-masing zat hingga 96% dan 92% hanya dalam 90 menit. Bahkan, saat kedua pewarna dicampur, efisiensi degradasi tetap tinggi, yang menunjukkan potensi kuat untuk pengolahan limbah air secara nyata.

“Nanohibrida yang kami kembangkan menunjukkan kinerja fotokatalitik tinggi, stabilitas yang baik, dan memiliki prospek besar untuk diterapkan pada skala industri, khususnya dalam pengolahan air limbah dan aplikasi lingkungan lainnya,” pungkas Arun.

Terkait dengan itu, Kepala Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material (ORNM) BRIN, Ratno Nuryadi, menyampaikan bahwa pemaparan para narasumber dalam forum ini diharapkan dapat memperkaya wawasan mengenai arah, trend, dan dampak kemajuan riset di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya terkait pengembangan sel surya organik dan fotokatalisis. Ia juga berharap forum ini menjadi ruang untuk membuka peluang kerja sama riset di masa mendatang. (ez/ed: jh, mfs)