Tim peneliti dari Politeknik Negeri Bali dan Universitas Udayana mengembangkan model simulasi untuk meningkatkan pemahaman kinerja Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC) atau panel surya berbasis pewarna alami. Penelitian yang dipublikasikan pada 2026 ini dipimpin oleh I Gede Suputra Widharma bersama enam peneliti lainnya. Hasil riset menunjukkan bahwa pewarna alami tertentu mampu menghasilkan arus dan daya listrik lebih tinggi ketika disimulasikan menggunakan MATLAB.
Penelitian tersebut dimuat dalam jurnal Contemporary Journal of Applied Sciences Volume 4 Nomor 4 April 2026. Fokus utama penelitian adalah merancang model simulasi DSSC dengan tiga jenis ekstrak pewarna alami sebagai fotosensitizer, yakni daun Vernonia amygdalina, daun Goeppertia macrosepala, dan buah Cnestis ferruginea.
DSSC merupakan teknologi panel surya generasi baru yang bekerja menyerupai proses fotosintesis pada tumbuhan. Berbeda dengan panel surya silikon konvensional, DSSC menggunakan molekul pewarna untuk menyerap cahaya matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik. Teknologi ini dinilai lebih murah, fleksibel, dan mudah diproduksi dibanding panel silikon yang umum digunakan saat ini.
Dalam penelitiannya, tim peneliti menggunakan perangkat lunak MATLAB dan Simulink untuk memodelkan perilaku listrik DSSC. Model tersebut dirancang untuk mensimulasikan hubungan arus dan tegangan pada berbagai kondisi suhu dan intensitas cahaya matahari.
Simulasi dilakukan pada suhu 17–37 derajat Celsius dengan intensitas radiasi matahari antara 2–4 kWh/m². Tim peneliti juga memanfaatkan data analisis UV-Vis untuk menentukan koefisien penyerapan cahaya dari masing-masing pewarna alami.
Hasil simulasi menunjukkan beberapa temuan penting:
- Kenaikan suhu meningkatkan tegangan keluaran DSSC.
- Intensitas cahaya matahari yang lebih tinggi secara signifikan meningkatkan arus listrik.
- Pewarna alami dari Goeppertia macrosepala dan Vernonia amygdalina menghasilkan daya listrik lebih tinggi dibanding Cnestis ferruginea.
- Model MATLAB yang dikembangkan menunjukkan hasil yang konsisten dengan data eksperimen laboratorium.
Peneliti menemukan bahwa pewarna dengan koefisien penyerapan cahaya lebih tinggi menghasilkan performa panel surya yang lebih baik. Pada simulasi, ekstrak Goeppertia macrosepala memiliki koefisien penyerapan sekitar 4375 cm⁻¹, sedangkan Cnestis ferruginea hanya sekitar 1400 cm⁻¹.
Menurut I Gede Suputra Widharma dan timnya, model simulasi ini dapat membantu peneliti maupun industri memahami perilaku DSSC tanpa harus selalu melakukan eksperimen fisik yang memerlukan biaya tinggi. Model tersebut juga dapat digunakan untuk merancang panel surya berbasis pewarna alami yang lebih efisien dan ramah lingkungan.
Teknologi DSSC dinilai memiliki potensi besar untuk perangkat elektronik berdaya rendah seperti sensor IoT, kalkulator, wearable device, hingga sistem bangunan hemat energi. Karena sifatnya transparan dan dapat dibuat dalam berbagai warna, DSSC juga berpeluang diterapkan pada jendela atau atap bangunan yang mampu menghasilkan listrik tanpa mengurangi estetika desain.
Selain itu, penggunaan bahan alami sebagai pewarna dinilai lebih berkelanjutan dibanding material panel surya konvensional yang melibatkan logam berat dan proses produksi berenergi tinggi.
Profil Penulis
- I Gede Suputra Widharma — dosen dan peneliti bidang teknik elektro dan energi terbarukan di Politeknik Negeri Bali.
- I Ketut Ta — peneliti bidang sistem kelistrikan dan simulasi.
- I Gde Nyoman Sangka — peneliti teknologi energi dan komunikasi digital.
- I Made Budiada — akademisi bidang teknik elektro.
- I Nengah Sunaya — peneliti sistem energi dan otomasi.
- I Made Sajayasa — peneliti aplikasi teknologi energi.
- A.A.M. Dewi Anggreni — akademisi dari Universitas Udayana.
Sumber Penelitian
Judul: “System Modelling of Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC) with Three Natural Dye Extracts Using Simulation MATLAB”
Jurnal: Contemporary Journal of Applied Sciences, Vol. 4 No. 4, 2026
0 Komentar