Elektronik dari Plastik Organik
22 Desember 2011
Gagasan membangkitkan listrik dari material organik, yang dicetuskan 15 tahun lalu, mula-mula dilecehkan banyak lembaga penelitian. Namun tiga orang peneliti dari Jerman terus berkarya dan sukses menemukan diode emisi cahaya organik-OLED yang memiliki efisiensi cukup tinggi, awet dan murah.
Dengan inovasi yang dikembangkan Prof.Dr. Karl Leo dari Institut Fraunhofer untuk Photonik Mikrosistem-IPMS di Dresden bersama Dr. Jan Blochwitz-Nimoth dari Novaled AG dan Dr.Martin Pfeiffer dari Heliatek GmbH, kini dimungkinkan produksi layar monitor yang dapat digulung, atau kaca jendela yang berfungsi ganda sebagai lampu atau panel sel surya pembangkit energi. Elektronik organik yang dikembangkan di Dresden itu menyabet penghargaan bergengsi “inovasi untuk masa depan Jerman“, yang disertai hadiah uang senilai 250.000 Euro.
OLED fungsi ganda
Diode emisi cahaya organik-OLED generasi baru itu dikembangkan di Institut Fraunhofer untuk Photonik Mikrosistem-IPMS Dresden. Sel surya organik yang disaputkan pada panel kaca amat tipis berukuran empat kali empat sentimeter yang dikembangkan di IPMS, akan segera memancarkan cahaya jika dialiri listrik. Sebaliknya jika mendapat cahaya matahari, sel surya organik bersangkutan juga dapat memproduksi listrik.
OLED di masa depan akan membuka cakrawala yang samasekali baru bagi para arsitek dan desainer pencahayaan. Demikian ungkap Prof. Dr. Karl Leo, ahli fisika dari Universitas Teknik Dresden yang mengembangkan OLED terbaru tsb. : “Visi paling ekstrim adalah merekatkan OLED seperti wall paper di langit-langit bangunan untuk memproduksi cahaya. Atau melapisi kaca jendela dengan materi itu, sehingga berfungsi ganda sebagai penerangan atau sel surya.”
Imbuhan material konduktor
Para peneliti di Institut Fraunhofer untuk Photonik Mikrosistem-IPMS Dresden mengembangkan secara intensif OLED terbaru itu selama 10 tahun. Prof. Karl Leo meyakini dalam waktu enam hingga tujuh tahun mendatang, OLED yang dikembangkan di Dresden akan menjadi perangkat sehari-hari.
Panel elektronik organik itu dapat bercahaya, karena elektron bergerak di lapisan sel surya yang disaputkan pada pelat kaca. Elektron bergerak melewati beberapa lapisan material organik. Prof. Karl Leo menjelaskan lebih lanjut : “Ini adalah unsur hidro karbon yang kami saputkan pada pelat kaca. Kami gunakan serbuk zat pewarna biasa yang kami uapkan. Lapisannya amat tipis, dalam ukuran nano, tipisnya seperseribu dari selembar rambut manusia.”
Serbuk zat pewarna yang digunakan adalah yang dijual di pasaran dan biasanya dimanfaatkan sebagai pewarna kain, cat mobil atau juga pada mesin fotocopy. Masalah utama yang dihadapi para peneliti dari Institut Fraunhofer untuk Photonik Mikrosistem-IPMS Dresden adalah, hidro karbon secara alami adalah unsur yang tergolong isolator, yang berarti amat buruk atau tidak meneruskan aliran listrik.
Agar dapat meneruskan elektron, para peneliti mencampurkan material asing, yang bersifat konduktor atau amat bagus meneruskan listrik. Cukup hanya satu persen campuran material yang bersifat konduktor dapat meningkatkan kemampuan konduksi hidro karbon hingga sejuta kali lipat.
Prosedur teknis pencampuran unsur konduktor itu, dimantapkan oleh dua kandidat Doktor yang dibimbing Prof. Leo sekitar 10 tahun lalu, yakni Martin Pfeiffer dan Jan Blochwitz-Nimoth. Ketika itu banyak pakar photonik melecehkan gagasan baru dari Universitas Teknik Dresden tsb. Namun kini terbukti, prosedur yang dikembangkan merupakan terobosan baru dalam teknologi OLED.
“Kami telah memantapkan prosedurnya dan membuktikan, rancang bangun elemen ini berfungsi amat bagus,“ papar Prof.Leo.
Produksi terapan
Prosedurnya sejak awal sudah dipatenkan oleh para peneliti. Dr.Jan Blochwitz-Nimoth mendirikan Novaled AG yang memproduksi material untuk layar monitor dan perangkat pencahayaan. Sementara Dr. Martin Pfeiffer mendirikan Heliatek GmbH yang memproduksi panel sel surya organik.
Sejauh ini Novaled sudah memulai produksi massal material OLED bagi layar monitor handphone. Sedangkan Heliatek masih berusaha meningkatkan efisiensi OLED pembangkit energi surya, dari saat ini hanya 9 persen menjadi sekitar 20 persen, untuk mengalahkan efisiensi panel surya non-organik dari unsur silisium.
Richard Fuchs/Agus Setiawan (dpa/fraunhofer Institut)
Editor : Andy Budiman