TLDR
Penelitian ini menunjukkan bahwa efisiensi generator termal solar dapat ditingkatkan tanpa mengubah bahan semikonduktor. Inovasi dalam manajemen termal dan penyerapan energi matahari dapat mempersempit kesenjangan efisiensi dengan panel surya konvensional. Teknologi baru ini memiliki potensi aplikasi luas dalam berbagai bidang, termasuk Internet of Things dan sistem energi terbarukan. Para peneliti dari University of Rochester berhasil meningkatkan efisiensi generator termoelektrik surya (STEG) hingga 15 kali lipat, mendekati efisiensi panel surya biasa. STEG adalah perangkat yang menghasilkan listrik dengan memanfaatkan perbedaan suhu antara sisi panas dan dingin, berbeda dengan panel surya yang menggunakan sel fotovoltaik.Masalah utama STEG selama ini adalah efisiensi yang sangat rendah, yaitu kurang dari 1%, jauh di bawah panel surya konvensional yang kira-kira 20%. Meskipun peneliti sebelumnya fokus pada meningkatkan material semikonduktor, tim ini mencoba pendekatan berbeda yakni memperbaiki manajemen panas pada sisi panas dan sisi dingin perangkat.Di sisi panas, mereka menggunakan teknik laser femtosecond untuk mengukir struktur nanoskopik pada tungsten, menciptakan 'black metal' yang menyerap cahaya matahari dengan sangat efektif dan mengurangi kehilangan panas. Selanjutnya, sebuah plastik transparan membantu menciptakan efek rumah kaca kecil agar panas tetap terperangkap.Di sisi dingin, laser juga digunakan untuk membuat struktur kecil pada aluminium yang meningkatkan pendinginan melalui radiasi dan konveksi, sehingga performa pendingin menjadi dua kali lipat dibanding desain biasa. Semua inovasi ini diterapkan tanpa mengubah bahan utama semikonduktor pada STEG.Hasilnya adalah STEG yang dapat menghasilkan listrik jauh lebih efisien dan berpotensi digunakan untuk berbagai keperluan seperti sensor IoT, perangkat wearable, dan sistem tenaga di daerah terpencil. Penelitian ini membuka jalan baru dalam pengembangan energi terbarukan dengan metode desain yang canggih dan praktis.
