Benarkah senyawa dalam cabai bisa optimalkan kinerja panel surya?

Dari minuman bersoda hingga keripik yang membuat ketagihan, banyak makanan dikenal karena bahan-bahannya dipilih secara teliti. Namun panel surya sangat jarang disebut sebagai produk dari racikan jitu sejumlah bahan makanan.

Meski begitu, beberapa bahan makanan secara tak terduga ternyata terbukti bermanfaat jika ditambahkan ke panel surya.

Tergantung pada apa yang Anda suka, tapi Anda berpeluang besar menemukan setidaknya satu bahan makanan itu di rumah.

Kapsaisin atau senyawa kimia yang memberi rasa pedas pada cabai terbukti meningkatkan kinerja panel surya perovskite, sebuah sel matahari organik generasi baru.

Kapsaisin akan memperluas butiran yang membentuk bahan aktif sel surya dan memungkinkannya mengalirkan listrik secara lebih efektif.

Yang paling menonjol, perangkat ini beranjak dari kondisi kekurangan menjadi kelebihan elektron. Ini mengubah cara kerja panel surya dan memungkinkannya mengubah lebih banyak sinar matahari menjadi listrik.

Intinya, menambahkan kapsaisin ke panel surya akan menambah elektron ke perangkat itu. Dampaknya barangkali serupa dengan yang lidah Anda alami setelah menyantap satu porsi briyani yang sangat pedas.

Menurut sejumlah laporan, panel surya yang dilapisi kapsaisin termasuk yang paling efisien. Bukan sekedar tipu muslihat untuk menjadikan isu ini sebagai pemberitaan utama, senyawa kimia dari cabai ini sebenarnya memang bisa menjadi solusi meningkatkan kinerja panel matahari.

Tapi bagaimana ide menambahkan cabai ke panel surya itu muncul? Sayangnya, para peneliti tidak memaparkan proses penemuan gagasan tersebut.

Namun saya kebetulan memiliki pengalaman di bidang ini.

Pada tahun 2014, saya menerbitkan makalah yang menunjukkan bagaimana senyawa yang disebut magnesium klorida bisa sangat mengurangi ongkos panel matahari, walau dalam jenis sel surya yang berbeda.

Belum pernah mendengar tentang magnesium klorida? Nah, jika Anda seorang vegan, Anda mungkin pernah mengonsumsinya.

Magnesium klorida adalah garam yang mirip dengan garam meja (natrium klorida) dan dapat diproduksi dari air laut.

Magnesium klorida memiliki banyak kegunaan, salah satu bentuknya yang paling populer adalah garam dalam khasanah masakan Jepang bernama nigari. Nigari ini digunakan sebagai koagulan untuk mengentalkan tahu.

Temuan saya ini beberapa kali diliput media massa sebagai "tahu surya"--sebuah hal yang menyenangkan. Dan karena temuan ini pula, saya dipanggil "bocah tahu" di konferensi akademik--sesuatu kurang menyenangkan.

Lantas, apakah artinya senyawa kimia dalam makanan benar-benar bermanfaat dalam penelitian panel surya? Tidak juga.

Ini adalah kebetulan yang lebih berkaitan dengan tumpang tindih antara makanan dan kimia. Kemunculannya juga didasari pertanyaan "bagaimana jika" yang memandu banyak fisikawan material.

Anda mungkin berpikir bahwa sebagian besar penelitian panel surya dilakukan fisikawan. Sebagian memang benar. Saya sendiri adalah seorang fisikawan.

Walau begitu, pendekatan penelitian saya agak berbeda dengan yang dilakukan fisikawan partikel di akselerator partikel berenergi tinggi atau dalam penelitian kosmologis mereka.

Bidang-bidang itu umumnya seputar komputasi dan teori yang berat. Dengan kata lain, mereka menghabiskan banyak waktu unttuk menatap papan tulis.

Penelitian panel surya adalah masalah ilmu material, yang berada di antara fisika dan kimia.

Perkembangan teknologi atau proses kerja panel surya sangat membutuhkan tenaga. Pendekatan yang umumnya dipakai adalah menghabiskan banyak waktu untuk menguji kinerja sejumlah besar desain panel yang sebanding tetapi sedikit diubah.

Panel surya terdiri dari tumpukan lapisan bahan yang berbeda. Dengan mengubah satu komponen, sulit bagi kita memprediksi apa yang akan terjadi pada seluruh strukturnya.

Jika saya menambahkan sesuatu ke lapisan A dan itu berubah, maka lapisan B, C dan D di atasnya mungkin akan berubah juga.

Demikian pula, jika saya mengubah lapisan C, apakah saya perlu mengubah cara membuat A atau B? Dan apa yang akan terjadi dengan D?

Anda mungkin bisa merasakan betapa sulitnya memprediksi ini. Dan kondisi itulah yang menggenjot rasa ingin tahu di balik banyak inovasi di bidang ini.

Bayangkan panel surya seperti kue. Untuk mengetahui apa yang akan terjadi saat Anda menambahkan bahan baru, jauh lebih baik jika Anda memanggangnya dan kemudian mencicipi ramuan terakhirnya.

Cara itu lebih baik daripada berusaha memprediksi seperti apa bentuk dan rasanya sebelum Anda memanggangnya.

Pada akhirnya, makanan yang kita makan, seperti panel surya, adalah campuran senyawa. Meski kita mengenal kapsaicin dari cabai, sebenarnya itu hanya senyawa organik, yang kebetulan memiliki sifat khusus yang membuatnya cocok untuk proses kerja panel surya.

Sebelum ini, saya telah mengembangkan panel surya dengan magnesium klorida. Dan setelahnya saya tahu bahwa senyawa itu digunakan dalam pembuatan tahu.

Sayangnya, saya tidak menemukan inspirasi saat berjalan di lorong makanan vegan di swalayan. Jadi, pendekatan ini tidak seaneh dan segila saat Anda pertama kali membaca tentangnya.

Biasanya ada beberapa logika awal yang didasarkan pada sifat kimiawi senyawa-senyawa itu. Dan khayalan ilmiah seperti ini sering kali nera pada terobosan yang menarik.

Jadi, jika dalam waktu dekat Anda membaca artikel tentang kinerja panel surya yang meningkat pesat setelah ditambahkan pala atau suatu bahan makanan, percayalah bahwa itu muncul dari rasa ingin tahu tentang efek yang mungkin terjadi, bukan karena kebosanan sang ilmuwan atau menghindari tanggal kedaluwarsa.

---

Jon Major adalah fisikawan yang kini tengah mengerjakan penelitian di Stephenson Institute for Renewable Energy di University of Liverpool. Artikel ini sebelumnya terbit di BBC Future dan The Conversation.