Mengenal solar cell sumber listrik energi matahari

Energi matahari adalah sumber energi yang secara alami dapat diisi ulang dalam waktu singkat, oleh karena itu disebut sumber “energi terbarukan” atau “renewable energy” Agar energi dari sinar matahari dapat dimanfaatkan, berbagai teknologi diciptakan untuk mengubah energi matahari menjadi panas dan listrik.
Penggunaan energi matahari dikenal sebagai ‘konservasi energi’ karena merupakan cara untuk menggunakan sumber energi yang berasal dari sumber lain selain dari sumber mineral, untuk itu penggunaannya diharapkan bisa lebih bijak dan efisien. Salah satu metode penggunaan tenaga matahari adalah teknologi Solar Cell.

Apakah yang dimaksud Solar Cell?

Solar Cell atau dikenal juga dengan istilah Photovoltaic (PV) cell adalah perangkat yang terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, gallium arsenide , cadmium telluride, dan lain-lain, yang dapat mengubah sinar matahari langsung menjadi energi listrik. Ketika solar cell menyerap sinar matahari ada electron yang kemudian terlepas dan bergerak bebas di persimpangan positif/negatif. Jika persimpangan positif dan negatif solar cell dihubungkan ke peralatan listrik DC maka arus yang mengalir dari solar cell tersebut akan menjadi tenaga untuk mengoperasikan peralatan listrik DC tersebut, sedangkan untuk mengubah dari tenaga DC menjadi AC dibutuhkan peralatan pendukung lainnya, penjelasan alat pendukung tersebut ada di artikel “Solar Panel Listrik Tenaga Surya”

Macam-macam tipe solar cell

Berdasarkan pada jenis semikonduktor yang dipergunakan serta metode pembuatannya solar cell saat ini dikenal ada 3 type, dibawah ini adalah contoh ketiga macam solar cell yang dimaksud.

  1. Crystalline Silicon PV Module: Modul ini terbuat dari dua tipe Kristal silicon (c-Si) , yaitu kristal silicon monocrystalline dan silicon polycrystalline. Modul PV silikon polycrystalline memiliki efisiensi konversi yang lebih rendah daripada modul PV silikon monocrystalline tetapi keduanya memiliki efisiensi konversi tinggi yang rata-rata sekitar 10-12%.
  2. Amorphous Silicon PV Module: Modul PV silikon amorf (a-Si) dikenal sebagai modul PV silikon film tipis, dapat menyerap cahaya lebih efektif daripada modul PV silikon kristal, sehingga dapat dibuat lebih tipis. Modul ini cocok untuk aplikasi apa pun yang tidak memerlukan efisiensi tinggi dan biaya mengedepankan biaya hemat. Efisiensi daripada modul PV silikon amorf adalah sekitar 6%
  3. Hybrid Silicon PV Module: Modul ini dibangun dari perpaduan silikon kristal tunggal yang dikelilingi oleh lapisan tipis silikon amorp, memberikan sensitivitas yang sangat baik, dengan tingkat pencahayaan yang rendah bahkan cahaya tidak langsung sekalipun mampu mengolahnya menjadi energi konversi. Modul PV silikon Hybrid memiliki tingkat efisiensi konversi tertinggi sekitar 17%.

Konstruksi Solar Cell

Material yang paling banyak digunakan untuk membuat solar cell saat ini adalah silikon semikonduktor, diketahui bahwa material ini memiliki keunggulan-keunggulan antara lain; mudah didapatkan di alam, tidak mencemari lingkungan, dapat dengan mudah di cairkan dan mudah di bentuk menjadi sejenis silicon monocrystalline dan lain-lain. Solar cell pada umumnya di konfigurasi sebagai area persimpanan PN besar yang terbuat dari silikon.

Prinsip kerja Solar cell.

Ketika sinar matahari mengenai permukaan solar cell, ada energi yang diserap oleh cell kemudian di teruskan ke bahan semikonduktor, energi tersebut akan memukul elektron sehingga lepas dan menjadi komponen bebas. Sementara di dalam cell itu sudah ada satu atau lebih medan listrik yang kemudian memaksa lektron yang bebas untuk mengalir ke arah tertentu Aliran elektron inilah yang dimaksud arus listrik, dengan menempatkan kontak logam di bagian atas dan bawah cell, kita dapat menarik arus itu untuk penggunaan eksternal. Arus yang dihasilkan oleh cell ini dalam bentuk arus DC, untuk memperoleh arus AC perlu di tambahkan beberapa komponen penunjang seperti controller dan inverter.
Berkaitan dengan besarnya tenaga yang dibutuhkan biasanya solar cell dipasang secara bersama-sama untuk menghasilkan tenaga listrik yang lebih besar, gabungan beberapa solar cell ini disebut modul atau solar modul, kemudian solar modul akan di gabungkan lagi untuk meningkatkan keluarannya agar sesuai dengan kebutuhan apakah yang diperlukan keluaran dalam unit arus (ampere) atau dalam bentuk tegangan (voltage). Gabungan modul-modul dinamakan array, tergantung pada jenis koneksinya array terbagi menjadi 2 type yaitu;
Jika koneksi array dihubungkan secara parallel maka tujuannya untuk meningkatkan arus, sedangkan jika array dihubungkan secara seri maka yang akan meningkat adalah keluaran tegangannya.

Kelebihan utama daripada solar cell

Solar cell menghasilkan energi listrik yang bersih dengan sumber energi yang tidak mencemari lingkungan, karena tidak menggunakan bahan bakar selain sinar matahari, sehingga tidak mengeluarkan limbah, tidak terbakar, dan tidak ada bagian yang bergerak saat beroperasi. Hal ini jelas mengurangi pengumpulan gas seperti karbon monoksida, sulfur dioksida, hidrokarbon dan lain-lain yang pasti dikeluarkan oleh pembangkit listrik berbahan bakar gas dan batu bara.
Selain itu solar cell juga mengurangi dampak buruk energi terhadap lingkungan seperti efek rumah kaca, pemanasan global, hujan asam dan polusi udara. Kelebihan lainnya solar cell mudah dipasang dan bisa dipindah-pindahkan. Terakhir solar cell terbukti memiliki masa pakai yang lama bisa puluhan tahun, dengan peraatan yang minimum selan juga tentu efisien dan stabil.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *