BRIN Ubah Bakteri Ungu Jadi Sel Surya Bio-fotovoltaik

Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mengembangkan sel surya bio-fotovoltaik berbasis pigmen fotosintesis bakteri ungu Rhodobacter sphaeroides. Penelitian dipaparkan oleh Perekayasa Ahli Madya Pusat Riset Sistem Nanoteknologi BRIN, Tulus, pada 4 Juni 2026. Inovasi ini memanfaatkan protein kompleks RC-LH1 untuk menyerap cahaya dan mengonversinya menjadi listrik dengan pendekatan ramah lingkungan dan biaya potensi lebih rendah.

Prinsip kerja dan komponen perangkat

Tim peneliti menggunakan protein kompleks fotosintesis reaction center-light harvesting 1 (RC-LH1) sebagai lapisan aktif penyerap cahaya. Lapisan biologis ini digabungkan dengan beberapa lapisan semikonduktor untuk memisahkan muatan saat terpapar sinar matahari.

Rangkaian elektroda dirancang berlapis, dengan indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), dan fullerene (C60) sebagai katoda untuk mengumpulkan elektron. Sebaliknya, molibdenum oksida dan perak berfungsi sebagai anoda untuk mengumpulkan hole. Di antara kedua elektroda tersebut terletak material RC-LH1 yang mengubah energi cahaya menjadi arus listrik.

“Material biologis tersebut dikombinasikan dengan berbagai lapisan semikonduktor untuk menghasilkan pemisahan muatan listrik ketika terpapar cahaya matahari,”

Keunggulan biologis dan tantangan teknis

Bakteri ungu yang digunakan tidak patogen dan terkenal memiliki efisiensi fotosintesis tinggi. Menurut tim, sistem fotosintesis alami ini memiliki efisiensi kuantum tinggi dan kemampuan pemisahan muatan yang baik, sehingga cocok untuk aplikasi bio-solar cell.

Hasil awal menunjukkan perangkat mampu menghasilkan nilai open circuit voltage yang sangat tinggi untuk kategori bio-fotovoltaik padat. Namun tim mencatat tantangan tersisa pada peningkatan arus listrik agar efisiensi keseluruhan naik.

“Sepengetahuan kami, capaian ini masih menjadi salah satu hasil terbaik pada bidang bio-fotovoltaik padat untuk parameter open circuit voltage. Tantangan berikutnya adalah meningkatkan arus yang dihasilkan agar efisiensi keseluruhan perangkat semakin tinggi,”

Kolaborasi internasional dan prospek

Riset ini merupakan hasil kolaborasi BRIN dengan para peneliti internasional, termasuk akademisi dari University of Bristol dan Vrije Universiteit Amsterdam. Kerja sama itu bertujuan merancang sel surya inovatif yang mendukung transisi ke energi bersih dan berkelanjutan.

Selain menawarkan alternatif hijau pada fotovoltaik generasi ketiga, teknologi ini juga membuka peluang peningkatan nilai tambah biomassa bakteri ungu. BRIN berharap pengembangan skala lanjut dapat menurunkan biaya produksi dan memperkuat posisi Indonesia di ranah penelitian fotovoltaik baru.

Dengan kombinasi material biologis dan struktur semikonduktor, penelitian ini menunjukkan potensi nyata untuk sel surya yang lebih berkelanjutan dan ekonomis di masa depan.