Sel Surya : Pengertian, Jenis, Struktur dan Prinsipnya – Pada kesempatan ini Seputar Pengetahuan akan membahas tentang Sel Surya. Yang mana dalam pembahasan kali ini menjelaskan pengertian sel surya, jenis, struktur, rangkaian dan perinsipnya dengan secara singkat dan jelas. Untuk lebih lengkapnya simak Artikel berikut ini.
Sel Surya : Pengertian, Jenis, Struktur dan Prinsipnya
Saat ini, sudah banyak yang mengaplikasikan perangkat Sel Surya ke dalam berbagai macam atau jenis penggunaan. Mulai dari sumber listrik untuk Kalkulator, Mainan, pengisi baterai hingga ke pembangkit listrik. Bahkan digunakan sebagai sumber listrik untuk menggerakan Satelit yang mengorbit Bumi kita.
Pengertian Sel Surya
Sel Surya (Solar Cell) adalah suatu perangkat atau juga komponen yang bisa mengubah energi cahaya matahari itu menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip efek Photovoltaic.
Adapun yang dimaksud dari Efek Photovoltaic adalah suatu fenomena yang mana munculnya tegangan listrik itu disebabkan karena adanya hubungan atau kontak dua elektroda yang dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan saat mendapatkan energi cahaya.
Oleh sebab itu, Sel Surya atau Solar Cell ini sering disebut dengan sebutan Sel Photovoltaic (PV). Nah Efek dari Photovoltaic tersebutditemukan oleh yang bernama Henri Becquerel ditahun 1839.
Arus listrik tersebut muncul disebabkan karna adanya energi foton cahaya matahari yang diterimanya berhasil membebaskan elektron-elektron dalam sambungan semikonduktor tipe N serta tipe P untuk mengalir. Sama layaknya Dioda Foto (Photodiode), Sel Surya (Solar Cell) ini pun juga mempunyai kaki Positif serta kaki Negatif yang terhubung ke rangkaian atau juga perangkat yang memerlukan sumber listrik.
Pada dasarnya, Sel Surya merupakan Dioda Foto (Photodiode) yang mempunyai permukaan yang sangat besar. Permukaan luas dari Sel Surya itu menjadikan perangkat Sel Surya tersebut menjadi lebih sensitif terhadap cahaya yang masuk dan juga menghasilkan Tegangan serta Arus yang lebih kuat dari Dioda Foto pada umumnya.
Contohnya pada sebuah Sel Surya yang terbuat dari bahan semi konduktor silikon mampu untuk menghasilkan tegangan setinggi 0,5V serta Arus setinggi 0,1A saat terkena (expose) cahaya matahari.
Struktur Dasar dan Simbol Sel Surya (Solar Cell)
Berikut ini merupakan Struktur Dasar, Bentuk dan Simbol Sel Surya (Solar Cell), antara lain:
Prinsip Kerja Sel Surya (Solar Cell)
Sinar Matahari terdiri dari partikel sangat kecil yang disebut dengan sebutan Foton. Pada saat terkena sinar Matahari, Foton yang merupakan partikel dari sinar Matahari itu meghantam atom semi konduktor silikon Sel Surya sehingga memunculkan energi yang cukup besar untukmemisahkan elektron dari struktur atomnya.
Elektron yang terpisah serta bermuatan Negatif (-) itu akan bebas bergerak pada daerah pita konduksi dari material semi konduktor. Atom yang kehilangan Elektron ituakan terjadi kekosongan pada strukturnya, kekosongan tersebut dinamakan disebutan “hole” dengan muatan Positif (+).
Daerah Semi konduktor dengan elektron bebas ini bersifat negatif serta bertindak yakni sebagai Pendonor elektron. Daerah semikonduktor ini disebut dengan sebutan Semi konduktor tipe N (N-type). Sedangkan untuk daerah semi konduktor dengan Hole memiliki sifat Positif serta bertindak sebagai Penerima (Acceptor) elektron yang disebut dengan Semi konduktor tipe P (P-type).
Di persimpangan daerah Positif serta Negatif (PN Junction), akan memunculkan energi yang mendorong elektron serta hole untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Elektron tersebut akan bergerak menjauhi daerah Negatif sedangkan Hole akan bergerak menjauhi daerah Positif. Pada saat diberikan sebuah beban berupa lampu atau juga perangkat listrik lainnya di Persimpangan Positif serta Negatif (PN Junction) ini, maka akan menimbulkan Arus Listrik.
Jenis Sel Surya
Jenis sel surya digolongkan dengan berdasarkan teknologi pembuatannya, secara garis besar sel surya dibagi dalam tiga jenis, yaitu:
-
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 ialah Ingot.
Ingot ini kemudian diiris tipis – tipis. Sehingga akan berbentuk bundar atau lingkaran, bentuk tersebut yaitu hasil dari adanya proses Czochralski.
-
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.
-
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.
Rangkaian Seri dan Paralel Sel Surya (Solar Cell)
Seperti halnya pada Baterai, Sel Surya juga bisa dirangkai secara Seri atau pun Paralel. Pada umumnya, tiap-tiap Sel Surya dapat menghasilkan Tegangan sebesar 0,45 ~ 0,5V serta arus listrik sebesar 0,1A disaat menerima sinar cahaya yang terang.
Sama halnya dengan Baterai, Sel Surya yang dirangkai dengan secara Seri akan meningkatkan Tegangan (Voltage) sedangkan untuk Sel Surya yang dirangkai dengan secara Paralel akan meningkatkan Arus (Current).
Demikian penjelasan tentang Sel Surya : Pengertian, Jenis, Struktur dan Prinsipnya. Semoga dapat bermanfaat dan menambah ilmu pengetahuan Anda. Terima kasih.
