Inovasi Dosen Yudharta dalam mengembangkan Limbah Sekam Padi untuk Tingkatkan Kinerja Sel Surya TiO₂

Peneliti Universitas Yudharta Pasuruan Dr. Tulus Subagyo, ST., MT.,  menemukan cara baru meningkatkan efisiensi sel surya berbasis TiO₂ dengan memanfaatkan campuran pewarna kunyit dan silika dari limbah sekam padi. Pendekatan ini membuka peluang teknologi energi terbarukan yang lebih murah, ramah lingkungan, dan mudah diterapkan.

Sel surya berbasis TiO₂ (DSSC) dikenal murah dan mudah dibuat, tetapi memiliki kelemahan: penyerapan cahaya rendah dan tingginya tingkat rekombinasi muatan. Akibatnya, energi yang dihasilkan pun terbatas.

Penelitian ini menguji apakah campuran pewarna Curcuma (kunyit) dan SiO₂ dari limbah sekam padi dapat meningkatkan kemampuan TiO₂ dalam menyerap cahaya sekaligus memperbaiki aliran muatan listrik.

Metode Secara Sederhana

• Pewarna kunyit diekstraksi dari Curcuma longa.
• Silika (SiO₂) diperoleh dari sekam padi yang dibakar dan direndam larutan NaOH.
• Sel surya dibuat dengan menambahkan 1, 2, dan 3 lapisan SiO₂ ke lapisan TiO₂.
• Setiap variasi diuji menggunakan pengukuran arus–tegangan (I–V), spektroskopi UV-Vis, dan EIS untuk melihat efisiensi serta hambatan muatan.

Temuan Utama

• Dua lapisan SiO₂ (2L-SiO₂) menghasilkan arus short circuit tertinggi (0.37 mA/cm²).
• Satu lapisan SiO₂ (1L-SiO₂) menghasilkan efisiensi keseluruhan tertinggi, yakni 0.0403%.
• Terlalu banyak lapisan (3L-SiO₂) membuat muatan sulit bergerak dan menurunkan kinerja.
• Silika dari sekam padi terbukti meningkatkan penyerapan cahaya dan stabilitas muatan, sedangkan kunyit membantu meningkatkan konversi energi.

Manfaat atau Dampak Penelitian

• Mengubah limbah sekam padi menjadi bahan bernilai tinggi.
• Menawarkan komponen sel surya yang lebih murah dan berkelanjutan.
• Memberi alternatif pada riset energi terbarukan yang ramah lingkungan.
• Berpotensi diaplikasikan dalam pengembangan sel surya skala kecil, edukasi energi, dan perangkat hemat energi.

“Kami ingin menunjukkan bahwa limbah pertanian seperti sekam padi tidak hanya bisa didaur ulang, tetapi juga mampu memberikan kontribusi nyata bagi teknologi energi bersih,” ujar Tulus Subagyo, peneliti utama.

“Kombinasi pewarna kunyit dan silika memberi peningkatan performa yang menjanjikan untuk sel surya generasi baru.” Tegasnya.

Penelitian ini menunjukkan bahwa inovasi berbasis bahan alami dan limbah pertanian dapat mendukung kemandirian energi serta mempercepat adopsi teknologi hijau di masyarakat. Temuan ini sekaligus menegaskan komitmen Universitas Yudharta Pasuruan dalam mendorong riset yang berkelanjutan, murah, dan berdampak bagi dunia industri serta pengembangan teknologi energi terbarukan.

Informasi Publikasi

• Nama Penulis:
  
  • Tulus Subagyo*
  • Denny Widhiyanuriyawan
  • Agung Sugeng Widodo
  • I Nyoman Gede Wardana
    
• Afiliasi:
  
  • Universitas Yudharta Pasuruan
    
• Judul Artikel Asli:
  Optimization of a Mixture of Curcuma Dye Mixture with SiO₂ (Rice Husk Waste) to the Energy Efficiency of TiO₂-Based Solar Cells
• Tahun: 2025
• DOI / Link Artikel:
  https://doi.org/10.47352/jmans.2774-3047.288