Posted On: Agustus 31, 2020
Saat ini pemanfaatan tenaga surya sebagai energi alternatif cukup digemari masyarakat. Solar cell atau disebut juga sebagai sel surya merupakan sebuah alat yang berguna untuk mengubah energi yang berasal dari cahaya matahari menjadi listrik yang menggunakan prinsip dari efek photovoltaic. Apa sebenarnya efek photovoltaic? Jadi, efek photovoltaic merupakan suatu fenomena yang terjadi akibat adanya tegangan listrik karena hubungan antara dua elektroda dengan sistem padatan atau cairan saat mendapatkan energi cahaya. Berdasarkan cara kerja sel surya maka banyak orang yang menyebut solar cell sebagai efek photovoltaic.
Bagaimana Prinsip dan Cara Kerja Solar Cell?
Pancaran sinar matahari terdiri atas partikel – partikel yang sangat kecil dan sering disebut sebagai foton. Foton ini nantinya akan menghantam bagian atom yang terdiri atas silikon semikonduktor sel surya. Ledakan yang terjadi akibat hantaman foton tersebut akan menimbulkan energi yang sangat besar dan mampu memisahkan elektron dari struktur – struktur atom penyusunnya. Elektron yang terpisah akibat proses ledakan akan berubah menjadi dua muatan yakni elektron dengan muatan negatif dan elektron dengan muatan positif. Sebenarnya apa saja perbedaan elektron bermuatan negatif dan elektron bermuatan positif? Elektron bermuatan negatif akan lebih bebas bergerak di daerah pita konduksi yang berasal dari material silikon semikonduktor. Nantinya pada atom yang kehilangan elektron akibat pergerakan elektron tersebut akan meninggalkan struktur kosong yang disebut juga dengan “hole” atau sebagai elektron dengan muatan positif.
Bagian silikon semikonduktor yang diisi dengan elektron bebas akan memiliki sifat negatif dan berfungsi sebagai donor elektron pada bagian semikonduktor dengan tipe semi konduktor N. Sedangkan pada bagian semikonduktor dengan hole yang memiliki sifat positif akan berfungsi sebagai penerima atau resipien elektron dan sering disebut sebagai tipe P.
Pada persimpangan yang terjadi antara tipe P dan tipe N atau tipe positif dan tipe negatif akan membentuk (PN Junction). PN Junction inilah yang akan menimbulkan energi dan mampu mendorong elektron beserta hole secara kuat untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Arus listrik juga berasal dari persimpangan daerah positif atau negatif atau disebut juga sebagai PN Junction.
Implementasi Sel Surya Pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Secara sederhana, sel surya pada panel surya akan menangkap sinar matahari dan mengubahnya ke listrik arus DC. Lalu, inverter yang terdapat pada bagian panel surya akan mengubah arus DC menjadi arus AC agar terbentuk arus listrik. Setelah itu listrik yang dihasilkan akan disimpan dalam baterai. Lisitrk ini dapat disalurkan melalui kabel ke bagian rumah anda misalnya untuk menyalakan kulkas, lampu, tv atau peralatan listrik lainnya.
Biaya pemasangan sel surya di Indonesia untuk kapasitas listrik sebesar 1 kWp membutuhkan biaya sebesar 15 hingga 18 juta. Namun, sebenarnya biaya tersebut bukanlah biaya yang mahal mengingat umur panel surya bisa mencapai 25 tahun. Berdasarkan pengamatan dengan memasang sel surya dapat menghemat listrik sebesar 2 hingga 3 juta per bulannya. Jika ditotal per tahunnya anda akan dapat menghemat hingga 30 juta untuk pengeluaran listrik perbulan.
Hal lain yang menarik yakni pelanggan dapat menjual listrik yang dihasilkan oleh panel surya kepada PLN. Jadi, ringkasnya ketika anda tidak membutuhkan listriknya pada siang hari maka anda dapat menjualnya ke PLN. Namun saat malam hari anda harus membeli lagi listrik tersebut kecuali anda memiliki cadangan listrik di dalam baterai. Sebelum memasang panel surya anda mungkin akan menerima tawaran beberapa jenis panel surya. Panel surya yang umum digunakan yakni panel surya mono-crystalline yang dianggap sebagai panel surya paling efektif untuk saat ini. Namun peralatan ini hanya dapat digunakan pada kondisi daerah dengan cuaca sangat panas. Untuk daerah seperti Indonesia dapat memilih jenis panel surya polikristal. Selain itu pemanfaatan sel surya juga dapat digunakan pada pompa air tenaga surya contohnya pompa submersible.
Baca Juga:
- Jenis-Jenis Panel Surya
- Pentingnya Menggunakan Panel Surya
- Jual Panel Surya
Admin2019-06-18T12:11:22+07:00Artikel|
Pengertian Sel Surya atau Solar Cell adalah suatu perangkat atau komponen yang dapat mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip efek Photovoltaic. Yang dimaksud dengan Efek [...]
Efek Photovoltaik merupakan fenomena fisika dimana energi cahaya datang, yang mengenai permukaan sel surya akan diubah menjadi energi listrik. Arus listrik dapat timbul, karena energi foton cahaya datang berhasil membebaskan elektron-elektron dalam sambungan semikonduktor tipe n dan tipe p untuk dapat mengalir. Mengapa terjadi arus ketika sel silikon disinari? Pelat sel silikon dalam praktikum ini merupakan panel surya yang dapat mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Energi cahaya yang datang mengenai permukaan sel silikon diteruskan ke semikonduktor tipe n dan ke tipe p secara berturut-turut. Foton cahaya datang memberikan energi untuk elektron bergerak dari sambungan semikonduktor ke arah semikonduktor tipe n dan hole bergerak dari sambungan ke arah semikonduktor tipe p. Pergerakan elektron yang telah mendapat cukup energi dari foton datang akan menghasilkan arus listrik. Jika suatu beban, misalkan lampu, dihubungkan antara kedua jenis semikonduktor tersebut, maka arus pergerakan elektron akan menyalakan lampu tersebut. Dengan demikian, energi foton dari cahaya datang berhasil mengeksitasi elektron sehingga bebas untuk bergerak mengalirkan arus listrik. Apa yg dimaksud dengan : 1. Level Fermi : tingkat energi tertinggi yang diisi oleh elektron pada suhu mutlak 0 Kelvin. 2. Level donor : tingkat energi tertinggi yang diisi oleh elektron pada suhu mutlak 0 Kelvin pada semikonduktor tipe n. Level donor terletak sedikit di bawah pita konduksi, dan nilainya lebih besar dari setengah celah energi, atau secara matematis dapat ditulis Ed > ½ Eg, dimana Ed= Energi level donor dan Eg = celah energi/energy gap. Artinya, kelebihan elektron semikonduktor jenis n pada level donor membutuhkan sedikit energi tambahan saja untuk memindahkan elektron dari pita valensi ke pita konduksi, sehingga lebih mudah melepaskan elektron daripada menerima elektron, maka dari itu disebut level donor atau level pemberi (elektron). 3. Level akseptor : tingkat energi tertinggi yang diisi oleh elektron pada suhu mutlak 0 Kelvin pada semikonduktor tipe p, level akseptor letaknya sedikit di atas pita valensi, dan nilainya lebih kecil dari separuh celah energi, atau secara matematis dapat ditulis Ed < ½ Eg. Artinya, kelebihan hole semikonduktor jenis p pada level akseptor membutuhkan energi yang cukup besar untuk memindahkan elektron dari pita valensi ke pita konduksi, bahkan lebih mudah menerima elektron daripada melepaskan elektron, maka dari itu disebut level akseptor atau level penerima (elektron).
4. Pita valensi : tingkat energi yang diisi oleh elektron valensi (elektron pada kulit terluar atom). Referensi tentang pita energi dalam fisika zat padat, dapat didownload melalui link ini! Tunggu sebentar saja, lalu klik SKIP AD. Silakan save file dalam format pdf.
5. Lobang (hole) : pembawa muatan positif dalam semikonduktor. Hole (lubang) dalam semikonduktor merupakan zarah semu yang bermuatan positif. Hole pada dasarnya merupakan kekosongan elektron pada ikatan kovalen dalam kristal bahan semikonduktor. Ketiadaan elektron atau lubang ini dianggap sebagai partikel khayal yang bermuatan positif. Secara riil, elektron yang mudah bergerak bebas, lalu akan mengisi hole yang ada. (Sutrisno, Elektronika 1)Posted by Oki Herijanto 09 August 2018
Photovoltaic adalah adalah suatu teknologi atau penelitian mengenai penggunaan energi matahari dengan cara mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Cell photovoltaic merupakan suatu peralatan non mekanik yang saat ini umumnya terbuat dari campuran silicon. Upaya penggunaan tenaga matahari ini hingga kini masih terus dalam tahap pengembangan. Namun demikian dengan terus melonjaknya harga minyak maka insentif untuk mengembangkan photovoltaics menjadi semakin tinggi. Saat ini komersialisasi teknologi energi matahari sudah meluas.
Siapakah yang pertama kali menemukan sel surya?
Sejarah sel surya dapat dilihat jauh ke belakang ketika pada tahun 1839 Edmund Becquerel, seorang pemuda Prancis berusia 19 tahun menemukan efek yang sekarang dikenal dengan efek fotovoltaik ketika tengah berkesperimen menggunakan sel larutan elektrolisis yang dibuat dari dua elektroda. Becquerel menemukan bahwa beberapa jenis material tertentu memproduksi arus listrik dalam jumlah kecil ketika terkena cahaya.
Era sel surya modern baru dimulai satu abad setelah penemuan fenomena Photovoltaic pertama, yakni ketika tiga peneliti Bell Laboratories di AS (Chapin, Fullr dan Pearson) secara tidak sengaja menemukan bahwa sambungan dioda pn dari silikon mampu membangkitkan tegangan listrik ketika lampu laboratorium dinyalakan. Pada tahun yang sama, usaha mereka telah berhasil membuat sebuah sel surya pertama dengan efisiensi sebesar 6%. Dari titik inilah penelitian sel surya akhirnya berkembang hingga saat ini, dengan banyak jenis dan teknologi pembuatannya.