Pengertian Sel Surya – Coba Jelaskan Pengertian Sel Surya? Ada yang tau? Nah jika yang sudah tau, maka ini dibuat pengulangan. Tapi jika yang belum tau apa itu Pengertian Sel Surya, maka ini waktunya Kamu harus mengetahuinya.
Nah Disini Kami akan membahas tentang Pengertian Sel Surya. Maka dari itu, Simak baik-baik yaa😊.
Baca Juga : Pengertian Op-Amp, Fungsi, Bentuk & Simbol dan Karakteristik Op-Amp
Pengertian Sel Surya (Solar Cell)
Sel Surya (Solar Cell) merupakan suatu perangkat atau komponen yang bisa mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip efek Photovoltaic.
Apa yang dimaksud efek Photovoltaic?
Yang dimaksud dari efek Photovotaic ini adalah suatu fenomena yang munculnya tegangan listrik.
Itu disebabkan karena adanya hubungan atau kontak dua elektroda yang dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan saat mendapatkan energi cahaya.
Oleh karena itu, Sel Surya (Solar Cell) ini sering disebut dengan sebutan Sel Photovoltaic (PV). Nah efek Photovoltaic ini ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839.
Pada dasarnya, Sel Surya merupakan Dioda Foto (Photodiode) yang memiliki permukaan yang sangat besar.
Permukaan luas Sel Surya tersebut menjadikan perangkat Sel Surya ini lebih sensitif terhadap cahaya yang masuk dan menghasilkan Tegangan dan Arus yang lebih kuat dari Dioda Foto pada umumnya.
Contohnya, sebuah Sel Surya yang terbuat dari bahan semikonduktor silikon mampu menghasilkan tegangan setinggi 0,5V dan Arus setinggi 0,1A saat terkena (expose) cahaya matahari.
Saat ini, telah banyak yang mengaplikasikan perangkat Sel Surya ini ke berbagai macam penggunaan.
Mulai dari sumber listrik untuk Kalkulator, Mainan, pengisi baterai hingga ke pembangkit listrik. Dan bahkan sebagai sumber listrik untuk menggerakan Satelit yang mengorbit Bumi kita.
Baca Juga :
- Pengertian Dioda Varactor, Prinsip Kerja, Bentuk dan Simbol, Karakteristik dan Spesifikasinya
- Pengertian Dioda Tunnel, Cara Kerja dan Karakteristik Dioda Tunnel
- Pengertian Dioda Zener, Fungsi, Rumus, Karakteristik dan Cara Kerjanya
Prinsip Kerja Sel Surya
Sinar Matahari terdiri dari partikel sangat kecil yang disebut dengan Foton. Ketika terkena sinar Matahari, Foton yang merupakan partikel sinar Matahari tersebut menghantam atom semikonduktor silikon Sel Surya.
Sehingga menimbulkan energi yang cukup besar untuk memisahkan elektron dari struktur atomnya.
Elektron yang terpisah dan bermuatan Negatif (-) tersebut akan bebas bergerak pada daerah pita konduksi dari material semikonduktor.
Atom yang kehilangan Elektron tersebut akan terjadi kekosongan pada strukturnya, kekosongan tersebut dinamakan dengan “ hole “ dengan muatan Positif (+).
Daerah semikonduktor dengan elektron bebeas ini bersifat negatif dan bertindak sebagai Pendonor elektron, daerah semokonduktor ini disebut dengan semikonduktor tipe N (N-Type).
Sedangkan daerah semikonduktor dengan Hole bersifat positif dan bertindak sebagai Penerima (Acceptor) elektron yang dinamakan dengan semikonduktor tipe p (P-Type).
Dipersimpangan daerah Positif dan Negatif (PN-Junction) akan menimbulkan energi yang mendorong elektron dan Hole untuk bergerak ke arah berlawanan.
Elektron akan bergerak menjauhi daerah Negatif sedangkan Hole akan bergerak menjauhi daerah Positif.
Ketika diberikan sebuah beban berupa lampu maupun perangkat listrik lainnya di Persimpangan Positif dan Negatif (PN-Junction) ini, maka akan menimbulkan Arus Listrik.
Struktur, Bentuk dan Simbol Sel Surya
Struktur Sel Surya
Sesuai dengan perkembangan sains dan teknologi, sehingga jenis-jenis teknologi surya pun ikut berkembang dengan berbagai inovasi.
Ada yang disebut dengan sel surya generasi satu, dua, tiga dan empat. Dengan struktur atau bagian-bagian penyusun sel yang berbeda pula.
Di Sub ini akan kami bahas tuntas mengenai struktur dan operasi sel surya yang umum di pasaran saat ini, yaitu sel surya yang berbasis silikon.
Yang umumnya juga menggambarkan struktur dan operasi generasi pertama sel surya (sel surya silikon) dan kedua (thin film atau lapisan tipis).
Baca Juga :
- Pengertian Dioda Bridge, Fungsi, Cara Kerja, Kelebihan dan Kekurangan
- Pengertian Photodiode (Foto Dioda) dan Prinsip Kerja Photodiode
- Pengertian Modulasi, Jenis-jenis Modulasi Beserta Fungsi dan Tujuannya
1. Substrat atau Metal Backing
Substrat adalah material yang menopang seluruh komponen sel surya. Bahan substrat juga harus memiliki konduktivitas listrik yang baik, karena ia juga bertindak sebagai kontak positif untuk sel surya.
Karena itu, bahan logam atau logam seperti aluminium atau molibdenum umumnya digunakan.
Untuk sel surya dye-sensitized (DSSC) dan sel surya organik, substrat juga berfungsi sebagai tempat masuknya cahaya.
Sehingga material yang digunakan yaitu material yang konduktif tapi juga transparan sepertii ndium tin oxide (ITO) dan flourine doped tin oxide (FTO).
2. Material Semikonduktor
Material semikonduktor merupakan bagian inti dari sel surya yang biasanya mempunyai tebal sampai beberapa ratus mikrometer untuk sel surya generasi pertama (silikon), dan 1-3 mikrometer untuk sel surya lapisan tipis.
Bahan semikonduktor menyerap cahaya matahari. Dalam kasus gambar di atas, semikonduktor yang digunakan adalah bahan silikon yang biasa digunakan dalam industri elektronik.
Untuk sel surya film tipis, selain bahan semikonduktor, bahan semikonduktor yang umum digunakan dan tersedia secara komersial seperti Cu (In, Ga) (S, Se) 2 (CIGS), CdTe (cadmium telluride).
Dan silikon amorf digunakan, lainnya potensi yang diteliti secara intensif seperti Cu 2 ZnSn (S, Se) 4 (CZTS) dan Cu2O (tembaga oksida).
Bagian semikonduktor terdiri dari persimpangan atau kombinasi dua bahan semikonduktor, yaitu semikonduktor tipe-p (bahan yang disebutkan di atas) dan tipe-n (silikon tipe-n, CdS, dll.)
Yang membentuk persimpangan p-n. Persimpangan P-n adalah kunci prinsip sel surya.
Pemahaman tentang semikonduktor tipe-p dan n serta prinsip persimpangan-pn dan sel surya dibahas dalam bagian “ Berfungsi Sel Surya “.
3. Kontak Metal / Contact Grid
Selain substrat sebagai kontak positif, biasanya sebagian bahan semikonduktor dilapisi dengan logam atau bahan konduktif transparan sebagai kontak negatif.
4. Lapisan Antireflektif
Refleksi cahaya harus diminimalisir agar mengoptimalkan cahaya yang terserap oleh semikonduktor. Karena itu, sel surya biasanya dilapisi dengan lapisan antirefleksi.
Bahan antirefleksi ini adalah lapisan tipis bahan yang memiliki indeks bias optik tinggi antara semikonduktor dan udara yang menyebabkan cahaya dibelokkan ke arah semikonduktor, sehingga meminimalkan cahaya yang dipantulkan.
5. Enkapsulasi / Cover Glass
Bagian ini berfungsi sebagai enkapsulasi untuk melindungi modul surya dari hujan atau kotoran.
Jenis-jenis Sel Surya
Jenis sel surya digolongkan dengan berdasarkan teknologi pembuatannya. Secara garis besar sel surya dibagi dalam tiga jenis, yaitu:
1. Monocrystalline
Mono (Mono-crystalline) adalah panel surya yang paling efisien yang dihasilkan dengan teknologi terkini dan juga menghasilkan daya listrik tinggi.
Sel surya mono-crystalline dibuat menggunakan crystall silicon murni yang sudah melalui sebuah proses Czochralski yang hasilnya menjadi Ingot.
Ingot ini kemudian diiris tipis-tipis. Sehingga akan berbentuk bundar atau lingkaran, bentuk tersebut yaitu hasil dari adanya proses Czochralski.
2. Polycrystalline
Sedangkan Polycrystaline silicon merupakan suatu panel surya yang mempunyai atau memiliki susunan kristal acak.
Jenis atau macam ini terbuat dari beberapa batang kristal silikon yang dilebur atau dicairkan setelah itu dituangkan kembali dalam cetakan yang berbentuk persegi.
Polycrystal silicon ini diperkenalkan ke pasaran ditahun 1981. Polycrystalline ini tidak memerlukan proses Czochralski.
Proses Czochralski yaitu suatu proses pemurnian suatu bahan dengan cara pengkristalan.
Bahan yang akan di kristalkan dimasukan ke dalam tempat yang sulit bereaksi dengan zat lain misalnya seperti quartz dan gas mulia argon.
3. Thin Film Solar Cell (TFSC)
Thin Film Solar Cell adalah panel surya yang terdiri dari dua lapisan yang dibuat dengan menambahkan satu atau lebih lapisan tipis atau Thin Film bahan photovoltaic ke dalam substrate seperti kaca, plastik atau metal
Baca Juga :
- Pengertian Memori Semikonduktor, Jenisnya, Kelebihan dan Kekurangannya
- Pengertian LED (Light Emitting Diode) dan Cara Kerja
Rangkaian Seri dan Pararel Sel Surya
Seperti Baterai, Sel Surya juga dapat dirangkai secara Seri maupun Paralel.
Pada umumnya, setiap Sel Surya menghasilkan Tegangan sebesar 0,45 ~ 0,5V dan arus listrik sebesar 0, 1A pada saat menerima sinar cahaya yang terang.
Sama halnya dengan Baterai, Sel Surya yang dirangkai secara Seri akan meningkatkan Tegangan (Voltage) sedangkan Sel Surya yang dirangkai secara Paralel akan meningkatkan Arus (Current).
Demikianlah penjelasan mengenai Pengertian Sel Surya, Prinsip Kerja, Struktur dan Jenis-jenisnya. Semoga dengan adanya artikel ini dapat menambah wawasan kita semua. Semoga bermanfaat.