Indonesia merupakan negara yang
terletak di garis khatulistiwa yang memiliki tingkat iradiasi harian matahari
rata-rata relatif tinggi yaitu sebesar 4,5 kWh/m2/hari. Hal ini mendasari
pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) sebagai sumber energi
listrik baru terbarukan untuk menggantikan sumber energi fosil yang memiliki
keterbatasan jumlah serta polusi yang mencemari lingkungan.
Panel
surya tidak memancarkan emisi gas rumah kaca yang berbahaya seperti dalam
pembakaran bahan bakar fosil dan oleh karena itu memberikan kontribusi terhadap
dampak perubahan iklim. Dengan panel surya kita mendapat energi bersih dari
sumber energi yang paling berlimpah di planet kita.
Sel surya konvensional bekerja
menggunakan prinsip p-n junction, yaitu junction antara semikonduktor tipe-p
dan tipe-n. Semikonduktor ini terdiri dari ikatan-ikatan atom yang dimana
terdapat elektron sebagai penyusun dasar. Semikonduktor tipe-n mempunyai
kelebihan elektron (muatan negatif) sedangkan semikonduktor tipe-p
mempunyai kelebihan hole (muatan positif) dalam struktur atomnya.
Kondisi kelebihan elektron dan
hole tersebut bisa terjadi dengan mendoping material dengan atom dopant.
Sebagai contoh untuk mendapatkan material silikon tipe-p, silikon didoping oleh
atom boron, sedangkan untuk mendapatkan material silikon tipe-n, silikon
didoping oleh atom fosfor. Ilustrasi dibawah menggambarkan junction
semikonduktor tipe-p dan tipe-n.
Peran dari p-n junction ini
adalah untuk membentuk medan listrik sehingga elektron (dan hole) bisa
diekstrak oleh material kontak untuk menghasilkan listrik. Ketika semikonduktor
tipe-p dan tipe-n terkontak, maka kelebihan elektron akan bergerak dari
semikonduktor tipe-n ke tipe-p sehingga membentuk kutub positif pada
semikonduktor tipe-n, dan sebaliknya kutub negatif pada semikonduktor
tipe-p.
Akibat dari aliran elektron dan
hole ini maka terbentuk medan listrik yang mana ketika cahaya matahari
mengenai susuna p-n junction ini maka akan mendorong elektron bergerak dari
semikonduktor menuju kontak negatif, yang selanjutnya dimanfaatkan sebagai
listrik, dan sebaliknya hole bergerak menuju kontak positif menunggu elektron
datang, seperti diilustrasikan pada gambar di atas.
Bahan Penyusun
Sel surya tersusun dari bahan-bahan berikut :
- kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan
- material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan
- semi-konduktor P-type dan N-type (terbuat dari campuran Silikon) untuk menghasilkan medan listrik
- saluran awal dan saluran akhir (tebuat dari logam tipis) untuk mengirim ke perabot listrik.
Aplikasi
Energi surya dapat diaplikasikan hampir di semua peralatan yang
menggunakan listrik. Misalnya untuk rumah tangga : lampu, TV, kulkas, kipas
angin, radio, pompa air, komputer. Fasilias Umum: Lampu jalan, Trafficlight, Wifi,
Rest area, dll
Diagram Sistem Panel surya
Contoh aplikasi Panel Surya
Kelebihan
•
Panel surya ramah lingkungan dan tidak
memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim seperti pada kasus penggunaan
bahan bakar fosil karena panel surya tidak memancarkan gas rumah kaca yang
berbahaya seperti karbon dioksida.
•
Panel surya memanfaatkan energi matahari dan
matahari adalah bentuk energi paling berlimpah yang tersedia di planet kita.
•
Panel surya mudah dipasang dan memiliki biaya
pemeliharaan yang sangat rendah karena tidak ada bagian yang bergerak.
Kekurangan
•
Panel surya masih relatif mahal, bahkan meskipun
setelah banyak mengalami penurunan harga. Harga panel rumah sedang saat ini
sekitar $ 12000-18000.
•
Panel surya masih perlu meningkatkan efisiensi
secara signifikan karena banyak sinar matahari terbuang sia-sia dan berubah
menjadi panas. Rata-rata panel surya saat ini mencapai efisiensi kurang dari
20%.
•
Jika tidak terpasang dengan baik dapat
terjadi over-heating pada panel surya.
•
Panel surya terbuat dari beberapa bahan yang
tidak ramah lingkungan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar