Sudah lebih dari setahun yang lalu saya mendarat di Singapura untuk menjalani pendidikan S2 saya. Sebelumnya, saya baru sekali mengunjungi Singapura dan hanya untuk liburan bersama keluarga. Kini, saya sudah mulai menggarap tesis dan mengambil data-data dari simulasi yang sudah ditunggu-tunggu pembimbing saya. Waktu sangat cepat berlalu dan tanpa sadar waktu saya di sini sudah mendekati waktunya untuk lulus. Tapi, saya cukup ingat bulan pertama ketika saya pertama kali tinggal di Singapura untuk periode yang lama. Saya ingat lokasi Singapura berada di dekat garis khatulistiwa, oleh karena itu cuaca di sini lebih lembap dan panas daripada di Jakarta.
Dua minggu pertama saya tinggal di apartemen adalah masa-masa di mana setiap hari saya berkeringat bagaikan bekerja di sawah, karena perbedaan kelembapan yang sangat jauh dibandingkan Jakarta. Kedatangan saya di bulan Agustus berdekatan dengan puncak musim panas di Singapura. Ini sangat kontras dibandingkan dengan Jakarta di bulan sebelumnya, di mana saat itu hujan sering turun dan saya bekerja di kantor dengan pendingin ruangan. Di sela-sela beradaptasi dengan cuaca baru tersebut, saya sempat berpikir apakah Singapura menggunakan panel surya untuk menyediakan listrik ke penduduknya.
Berdasarkan data dari International Energy Agency (2016), negara yang justru lebih aktif dalam menggunakan panel surya adalah negara seberang, yaitu Malaysia. Malaysia pun bukan termasuk pemain besar dalam negara-negara yang menggunakan panel surya untuk membangkitkan listrik. Hal ini membuat saya memikirkan tentang kondisi panel surya di tanah air. Apakah Indonesia sudah menggunakan cahaya matahari secara maksimal? Apakah ada inovasi yang dapat membuat penerapan panel surya di Indonesia lebih baik?
Ketika cahaya berusaha memasuki benda apapun, ada kemungkinan cahaya tersebut dipantulkan, diserap, atau menembus langsung. Pada benda-benda yang mudah menghantarkan listrik---sehingga memiliki elektron bebas yang banyak---cahaya dengan frekuensi tertentu dapat diserap dan menggetarkan elektron bebas di benda tersebut. Inilah saat ketika cahaya yang masuk tidak dapat menembus benda tersebut dan berubah bentuk menjadi plasmon.
Dalam kehidupan sehari-hari, plasmon menyebabkan cahaya tampak dari matahari tetap menembus melewati kaca, tapi cahaya ultraviolet (UV) dipantulkan; apabila Anda berusaha berjemur di bawah matahari dan di bawah kaca, kulit Anda tidak akan berubah terlalu banyak jika berada di bawah kaca. Selain itu, kaca patri yang warna-warni dan biasa dipasang di gereja adalah salah satu efek plasmon juga; kaca tersebut dicampur dengan partikel-partikel logam kecil ketika dibuat, sehingga mengakibatkan berubahnya frekuensi cahaya ketika melewati kaca tersebut. Perubahan frekuensi tersebut dapat mengubah cahaya matahari yang putih menjadi berwarna merah apabila melewati kaca patri.
Peningkatan ini disebabkan oleh struktur perak yang berada di atas panel surya. Perak dibentuk seperti kisi sehingga membentuk celah-celah seperti gambar A). Tingkat penyerapan cahaya di frekuensi cahaya tampak (dengan panjang gelombang 380-700 nm) digambarkan di B, C, dan D. Jumlah total  cahaya yang diserap di C dan D---panel surya yang diberikan lapisan perak di atasnya (tertanda Ag)---jauh lebih tinggi dibandingkan panel surya biasa (C). Efek ini dihasilkan oleh plasmon yang muncul ketika cahaya berinteraksi dengan struktur perak tersebut.
Tapi, setiap langkah kecil akan menjadi langkah besar apabila dimulai dari sekarang. Penelitian yang sekarang mungkin hanya membuahkan beberapa buah publikasi bisa menjadi awal inovasi terbaru anak bangsa di masa depan. Teknologi plasmon, bersamaan dengan inovasi-inovasi lain di bidang panel surya, dapat membangkitkan pengembangan sumber energi terbarukan di Indonesia.
--
Daftar Pustaka:
- https://www.esdm.go.id/assets/media/content/content-rasio-elektrifikasi-indonesia-status-juni-2017.pdf
- http://solargis.com/assets/graphic/free-map/GHI/Solargis-Indonesia-GHI-solar-resource-map-en.png
- http://www.iea-pvps.org/fileadmin/dam/public/report/statistics/IEA-PVPS_-_A_Snapshot_of_Global_PV_-_1992-2016__1_.pdf
- http://businessfeed.sunpower.com/articles/understanding-solar-panel-efficiency
- Pala, R. A.; White, J.; Barnard, E.; Liu, J.; Brongersma, "M. L. Design of Plasmonic Thin-Film Solar Cells with Broadband Absorption Enhancements." Adv. Mater. 2009, 21, 35043509.
- Jang, Yoon Hee, et al. "Plasmonic Solar Cells: From Rational Design to Mechanism Overview." Chemical reviews 116.24 (2016): 14982-15034.
- http://www.scimagojr.com/countryrank.php?region=Asiatic%20Region&year=2016
                                                                   Â