Pengertian Sel Surya dan Prinsip Kerjanya

Sel Surya

Pengertian sel surya atau solar cell adalah sebuah perangkat yang mengubah energi cahaya matahari menjadi listrik. Solar cell terdiri dari lapisan semi-konduktor yang dapat menangkap dan mengubah cahaya matahari menjadi arus listrik. Solar cell biasanya terbuat dari selenium atau silikon dan biasanya digunakan dalam panel surya yang terdiri dari banyak solar cell yang disusun secara seri dan paralel. Solar cell sangat efektif dalam mengubah energi cahaya matahari menjadi listrik dan merupakan sumber energi yang ramah lingkungan. Efek fotovoltaik ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839.

 

Arus listrik dihasilkan karena adanya gaya foton sinar matahari yang diterimanya. Akibatnya, elektron biasanya dipancarkan dan mengalir pada sambungan semikonduktor tipe-N dan tipe-P. Seperti halnya fotodioda (photodioda), sel surya atau solar cell memiliki cabang positif dan negatif yang mengakses sistem atau perangkat yang membutuhkan daya. 


Baca juga: 5 Penemuan Energi Terbarukan Yang Dapat Diterapkan Pada Rumah Anda


Pada dasarnya sel surya merupakan fotodioda dengan luas permukaan yang sangat besar. Luas permukaannya yang besar ini membuat perangkat ini lebih peka terhadap cahaya yang datang dan umumnya menghasilkan tegangan dan arus yang lebih besar daripada fotodioda. Sebagai contoh, Solar Cell yang terbuat  dari bahan semikonduktor silikon dapat menghasilkan tegangan hingga 0,5V dan arus hingga 0,1A saat terkena sinar matahari.  


Saat ini,  banyak orang menggunakan perangkat surya ini untuk berbagai keperluan. Mulai dari sumber listrik untuk kalkulator, mainan, charger hingga  pembangkit listrik, dan juga sebagai sumber listrik untuk menggerakkan satelit yang mengorbit bumi.

Struktur Dasar dan Simbol Sel Surya (Solar Cell)

Berikut ini merupakan Struktur Dasar, Bentuk dan Simbol dari Solar Cell

Pengertian Sel Surya


Prinsip Kerja Sel Surya (Solar Cell)

Sinar matahari terdiri  dari partikel yang sangat kecil yang disebut foton. Saat terkena sinar matahari, foton, yang merupakan partikel sinar matahari, menabrak atom semikonduktor silikon sel surya untuk menciptakan gaya yang cukup besar untuk mengeluarkan elektron  dari struktur atom.Elektron yang terpisah dan bermuatan negatif (-) akan bebas bergerak dalam pita konduksi bahan semikonduktor. Sebuah atom yang kehilangan elektron mengarah ke lubang dalam strukturnya, kekosongan berikutnya yang disebut "Hole" membawa muatan positif (+). 


Daerah semikonduktor elektron bebas ini  negatif dan bertindak sebagai donor elektron, daerah semikonduktor ini disebut semikonduktor tipe-N (tipe-N). Sedangkan daerah semikonduktor yang memiliki lubang positif dan bertindak sebagai akseptor elektron disebut semikonduktor tipe-P. 


Pada pertemuan daerah negatif dan positif (PN junction) akan terjadi gaya yang  menyebabkan elektron dan hole bergerak berlawanan arah. Elektron akan keluar dari daerah negatif sedangkan lubang akan keluar dari daerah positif. Ketika bola lampu atau perangkat listrik lainnya mengambil muatan di persimpangan positif dan negatif ini (PN junction), itu menyebabkan timbul arus listrik.



Rangkaian Seri dan Paralel Sel Surya

Seperti baterai, sel surya juga dapat dihubungkan secara seri atau paralel. Umumnya, setiap solar cell menghasilkan tegangan 0,45~0,5V dan arus  0,1A saat menerima cahaya. Mirip dengan baterai, secara seri akan meningkatkan tegangan (tegangan) sedangkan solar cell secara paralel akan meningkatkan arus.
rangkaian seri sel surya dan rangkaian paralel sel surya

Karakteristik Sel Fotovoltaik

karakteristik sel surya


Bahan yang Digunakan dalam Sel Surya

Bahan yang digunakan untuk tujuan ini harus memiliki celah pita mendekati 1,5ev. Bahan yang biasa digunakan adalah-

  • silikon.
  • GaA.
  • CdTe.
  • CuInSe 2

Kriteria Bahan yang Akan Digunakan

  • Harus memiliki celah pita dari 1ev hingga 1,8ev.
  • Itu harus memiliki daya serap optik yang tinggi.
  • Itu harus memiliki konduktivitas listrik yang tinggi.
  • Bahan baku harus tersedia dalam jumlah besar dan biaya bahan harus rendah.

Keuntungan Sel Surya

  • Tidak ada polusi yang terkait dengannya.
  • Itu harus bertahan lama.
  • Tidak ada biaya pemeliharaan.

Kekurangan Sel Surya

  • Ini memiliki biaya instalasi yang tinggi.
  • Ini memiliki efisiensi yang rendah.
  • Saat hari mendung, energi tersebut tidak dapat dihasilkan dan juga pada malam hari kita tidak akan mendapatkan energi matahari .

Penggunaan Sistem Pembangkit Tenaga Surya

  • Ini dapat digunakan untuk mengisi baterai.
  • Digunakan dalam pengukur cahaya.
  • Ini digunakan untuk menyalakan kalkulator dan jam tangan.
  • Ini dapat digunakan di pesawat ruang angkasa untuk menyediakan energi listrik.

Meskipun sel surya memiliki beberapa kelemahan terkait, tetapi kelemahan tersebut diharapkan dapat diatasi seiring kemajuan teknologi, karena teknologi semakin maju, biaya pelat surya, serta biaya pemasangan, akan berkurang sehingga semua orang dapat berusaha. untuk menginstal sistem. Selain itu, pemerintah memberikan banyak penekanan pada energi surya sehingga setelah beberapa tahun kita dapat mengharapkan bahwa setiap rumah tangga dan juga setiap sistem kelistrikan ditenagai oleh matahari atau sumber energi terbarukan.

Semoga bermanfaat.

Next Post Previous Post
1 Comments
  • BorderTekno
    BorderTekno 21/01/23, 23.10

    Materi yang bermanfaat.
    Terima kasih banyak

Add Comment
comment url