Topik Penelitian
Kami mengeksplorasi solusi inovatif di berbagai bidang, termasuk sensor, diagnostik kesehatan, dan teknologi energi. Penelitian kami bertujuan untuk mendorong batas-batas material canggih dan mengembangkan teknologi yang berdampak untuk masa depan yang berkelanjutan.
Superkapasitor
Superkapasitor adalah sebuah perangkat penyimpan energi listrik yang memiliki karakteristik unik dibandingkan dengan baterai, fuel cell, dan kapasitor konvensional. Perangkat ini sering kali disebut juga dengan istilah kapasitor elektrokimia atau ultrakapasitor. Secara struktural, superkapasitor terdiri dari beberapa komponen utama yang saling berinteraksi untuk menghasilkan kinerja penyimpanan energi yang optimal. Komponen-komponen tersebut meliputi elektroda,separator, elektrolit, dan substrat konduktif. Superkapasitor dapat dibedakan menjadi tiga tipe utama berdasarkan mekanisme penyimpanan muatannya, yaitu kapasitor lapisan ganda elektrik (electrical double-layered capacitors atau EDLC), pseudokapasitor, dan superkapasitor hibrida.
Solar Cell
Riset perovskite solar cell (PSC) adalah penelitian yang fokus pada pengembangan dan peningkatan performa sel surya berbasis material perovskite, yang merupakan jenis material semikonduktor dengan struktur kristal khas dan efisiensi tinggi dalam mengubah cahaya matahari menjadi listrik.
Apa Itu Perovskite?
"Perovskite" mengacu pada struktur kristal dengan rumus umum ABX₃, di mana:
-
A = kation organik (misal: methylammonium (MA⁺), formamidinium (FA⁺)),
-
B = logam (misal: Pb²⁺, Sn²⁺),
-
X = anion halida (misal: I⁻, Br⁻, Cl⁻).
Tujuan Utama Riset PSC
-
Meningkatkan efisiensi konversi energi (PCE).
-
Meningkatkan stabilitas jangka panjang terhadap kelembaban, panas, dan cahaya.
-
Mengurangi toksisitas (mengganti Pb dengan alternatif non-toksik).
-
Menurunkan biaya produksi agar bersaing dengan silikon.
Fokus Penelitian Perovskite Solar Cell
| Fokus | Penjelasan |
|---|---|
| Material Perovskite | Modifikasi komposisi kimia untuk stabilitas dan efisiensi tinggi. |
| Lapisan Transport Elektron/Lubang (ETL/HTL) | Mengoptimalkan interface agar transfer muatan lebih efisien. |
| Proses Fabrikasi | One-step, two-step, spin coating, blade coating, dll. |
| Pasivasi Defek | Mengurangi rekombinasi elektron-hole akibat cacat kristal. |
| Encapsulation | Melindungi dari air dan oksigen agar lebih awet. |
Water splitting
Berfokus pada pemecahan molekul air (H₂O) menjadi gas hidrogen (H₂) dan oksigen (O₂) menggunakan energi eksternal, biasanya dari cahaya matahari (fotokatalitik), listrik (elektrokatalitik), atau kombinasi keduanya.
| Jenis | Penjelasan Singkat | Contoh |
|---|---|---|
| Fotokatalitik | Menggunakan cahaya matahari dan semikonduktor untuk mengurai air. | TiO₂, perovskite |
| Elektrokatalitik | Menggunakan arus listrik dan katalis (biasanya logam transisi) | Elektroda Pt, NiFe |
| Fotoelektrokimia (PEC) | Kombinasi antara cahaya matahari dan listrik di dalam sel elektro kimia. | PEC dengan semikonduktor seperti BiVO₄, hematite |
Fokus Penelitian
-
Material Katalis: Harus murah, stabil, dan efisien (contoh: Fe₂O₃, MoS₂, perovskite).
-
Efisiensi Konversi Energi: Berapa banyak energi cahaya/listrik yang dikonversi menjadi H₂.
-
Stabilitas Jangka Panjang: Material tidak boleh rusak atau korosif dalam waktu singkat.
-
Biaya Produksi: Menurunkan harga agar bisa diterapkan secara komersial.
Bio Sensor
Riset biosensor adalah bidang peneltian yang berfokus pada pengembangan perangkat yang menggabungkan komponen bioreseptor (seperti enzim, antibodi, atau asam nukleat) dengan tranduser fisikokimia untuk mendeteksi analit tertentu. Komponen biologis mengenali target spesifik, lalu transduser mengubah respons biologis menjadi sinyal yang terukur, seperti sinyal listrik. Tujuannya adalah untuk menciptakan alat yang portabel, cepat, dan sensitif untuk diagnosis penyakit, pemantauan lingkungan, keamanan pangan, dan aplikasi lainnya. . Biosensor jenis ini telah dikembangkan oleh Laboratorium Material Fungsional Maju ITB, yaitu di antaranya adalah alat pendeteksi glukosa, dopamin, dan protein Hepatitis B.