Logo Hitechled

Bagaimana Cara Kerja Panel Surya?
Tanggal: 2017-03-05 Hits: 128

Panel surya bekerja dengan memungkinkan foton (partikel cahaya) dari sinar matahari untuk mengetuk elektron bebas dari atom. Silikon sendiri tidak dapat membawa arus listrik, itu sebabnya silikon yang ditemukan dalam partikel surya tidak murni dan dikombinasikan dengan fosfor. Ketika dikombinasikan dengan fosfor, elektron dapat didelokalisasi bebas untuk membawa muatan listrik. Proses penambahan kotoran ini disebut doping.

5G

Hasilnya adalah apa yang dikenal sebagai silikon tipe-N dan apa yang Anda temukan di permukaan panel surya. Di bawah lapisan silikon tipe-N terletak cermin yang berlawanan: silikon tipe-P. Tipe P menggunakan pengotor dari unsur-unsur seperti galium atau boron dengan artinya bahan tersebut memiliki ruang untuk elektron lain. Ini menciptakan medan magnet listrik di mana lapisan silikon tipe-N atas negatif, dan silikon tipe-P positif. Elektron terbentur bebas dari atom pada lapisan tipe-N dan bergerak menuju lapisan tipe-p untuk mengisi ruang elektron yang kosong. Aliran elektron menghasilkan listrik.

Apa yang membentuk panel surya?


Panel surya dibuat dari lapisan silikon. Silikon membentuk struktur kristal yang keras dan rapuh dan merupakan unsur paling berlimpah kedua di bumi. Bahan semi-konduktif ini dapat ditanam, dan ilmuwan menumbuhkan silikon dalam sebuah tabung sebagai kristal tunggal yang seragam. Mereka kemudian membuka gulungan tabung dan memotong lembaran menjadi 'wafer' membuat mereka setipis mungkin. Kebanyakan panel surya memiliki efisiensi antara 10 hingga 20 persen. Satu dekade lalu panel surya memiliki tingkat efisiensi sekitar 13%. Pada 2019 meningkat menjadi 20%. Batas atas silikon adalah 29% karena sifat silikon.

5G

Agar sel surya di masa depan menggantikan sel surya saat ini maka mereka harus mampu menangkap lebih banyak cahaya, lebih efisien dalam mengubah cahaya menjadi energi, dan lebih murah untuk dibangun daripada desain saat ini.

Opsi pertama untuk meningkatkan sel surya adalah menambahkan perangkat keras yang memungkinkan mereka menangkap lebih banyak cahaya, yang berarti kita tidak perlu meninggalkan desain sel surya saat ini. Elektronik dapat dipasang di dalam sel surya yang memungkinkan mereka melacak matahari saat bergerak melalui langit siang hari. Jika sel surya selalu menunjuk ke arah matahari, maka itu akan memungkinkan lebih banyak cahaya untuk mengenai sel surya dan pada gilirannya lebih banyak daya dapat dihasilkan. Saat ini merancang elektronik yang dapat menjalankan fungsi ini merupakan tantangan yang berkelanjutan, tetapi inovasi di bagian depan ini terus berlanjut. Atau, alih-alih membuat sel surya bergerak, kita dapat memasang cermin untuk memfokuskan cahaya ke sel surya yang lebih kecil, karena itu lebih murah.

Rute lain untuk meningkatkan kinerja sel surya adalah dengan menargetkan efisiensinya. Sel surya dengan lebih dari satu lapisan bahan penangkap cahaya dapat menangkap lebih banyak cahaya. Baru-baru ini, sel surya yang diuji di laboratorium dalam empat lapisan dapat menangkap cahaya dengan efisiensi 46%. Sel-sel ini sebagian besar masih terlalu mahal dan sulit diproduksi untuk penggunaan komersial, tetapi penelitian yang sedang berlangsung mungkin membuat sel-sel yang sangat efisien ini menjadi norma baru suatu hari nanti.

5G

Dalam waktu dekat, sel surya silikon cenderung terus menurun dalam biaya yang akan membuatnya lebih mudah diakses oleh lebih banyak orang di masa depan terutama di negara-negara berkembang. Di Amerika Serikat, penurunan biaya diperkirakan akan meningkatkan tenaga surya yang dihasilkan sebesar 500% pada tahun 2050. Secara teoritis untuk memberi daya ke seluruh dunia seperti yang kita kenal sekarang, kita membutuhkan 4.000.000 meter persegi sel surya. Untuk menempatkannya dalam perspektif, Gurun Sahara adalah 3.600.000 meter persegi.

Tenaga surya memiliki banyak potensi, sebagian besar negara yang masih kurang di listrik adalah negara-negara cerah panas. Bagi negara-negara ini untuk menyesuaikan energi matahari akan jauh lebih efisien, lebih aman dan lebih bersih daripada mengatakan minyak tanah. Namun, kecil kemungkinan bahwa kita akan pernah melihat negara-negara di Eropa hanya mengandalkan tenaga surya, karena kurangnya sinar matahari yang konsisten di siang hari.

5G

Bertahun-tahun dari sekarang, kita cenderung melihat alternatif silikon yang muncul di atap dan pertanian tenaga surya kita, membantu menyediakan sumber energi yang bersih dan terbarukan. Kita juga akan melihat peningkatan produksi massal sel surya dan teknologi baru yang akan membuat sel lebih murah dan lebih efisien.

TOP