Arus Listrik Yang Dihasilkan Oleh Solar Cell Adalah Sebesar

Arus Listrik Yang Dihasilkan Oleh Solar Cell Adalah Sebesar.

Solar Cell, Sendang Energi Terbarukan Perian Depan

Sabtu, 1 Januari 2011 – Dibaca 88491 kali

Oleh: Brian Yuliarto PhD, Dosen Teknik Fisika ITBPendahuluanEnergi yakni salah satu keburukan terdahulu yang dihadapi maka dari itu dempang seluruh negara di dunia. Kejadian ini mengingat energi merupakan salah satu faktor terdepan bagi terjadinya pertumbuhan ekonomi satu negara. Permasalahan energi menjadi semakin kompleks ketika kebutuhan yang meningkat akan energi dari seluruh negara di dunia kerjakan menopang pertumbuhan ekonominya justru menciptakan menjadikan persediaan tandon energi konvensional menjadi semakin sedikit. Saat ini besaran kebutuhan energy di seluruh dunia menyentuh 10 Terra Watt (ekuivalen dengan 3 x 1020 Joule/ tahun) dan diprediksi jumlah ini akan terus meningkat hingga mencapai 30 Terra Watt sreg tahun 2030 [1-3]. Kebutuhan nan meningkat terhadap energi juga pada kenyataanya bertabrakan dengan kebutuhan umat khalayak bagi menciptakan lingkungan yang bersih dan bebas bersumber polusi. Berbagai konsideran ini memaui perlunya dikembangkan sumber energi alternatif yang bisa menjawab tantangan di atas tersebut. Solar cell merupakan pembangkit listrik yang subur mengkonversi kilap matahari menjadi arus setrum. Energi surya sesungguhnya merupakan sumber energi nan paling menjanjikan memahfuzkan sifatnya nan terus-menerus (sustainable) serta jumlahnya yang sangat segara. Surya adalah sumur energi yang diharapkan dapat tanggulang permasalahan kebutuhan energi tahun depan setelah berbagai sumber energi halal berkurang jumlahnya serta lain ramah terhadap mileu. Total kebutuhan energi yang berjumlah 10 TW tersebut setara dengan 3 x 1020 J setiap tahunnya.

Sementara besaran energi matahari nan sampai di permukaan bumi adalah 2,6 x 1024 Joule setiap tahunnya. Ibarat perimbangan, energi yang bisa dikonversi melintasi proses pernapasan di seluruh permukaan bumi mencapai 2,8 x 1021 J setiap tahunnya. Kalau kita tatap jumlah energi nan dibutuhkan dan dibandingkan dengan energi surya nan tiba di permukaan manjapada, maka sebenarnya dengan menyelimuti 0,05% luas permukaan bumi (total luas meres bumi adalah 5,1 x 108 km2) dengan solar cell yang n kepunyaan efisiensi 20%, seluruh kebutuhan energi yang terserah di bumi sudah dapat tersalurkan.Kondisi Solar Cell Ketika IniKuantitas energi yang semacam itu raksasa yang dihasilkan berbunga semarak matahari, membuat solar cell menjadi alternatif sumber energi futur yang lampau prospektif. Solar cell juga memiliki kelebihan menjadi sumber energi yang praktis mengingat lain membutuhkan persneling karena boleh dipasang secara modular di setiap lokasi nan membutuhkan. Solar cell tidak memiliki ekses suara miring seperti pada pembangkit tenaga angin serta dapat dipasang puas damping seluruh area karena hampir setiap lokasi di retakan dunia ini memufakati sinar rawi. Bandingkan dengan pembangkit air (hydro) yang dapat dipasang hanya pada provinsi-provinsi dengana perputaran air tertentu. Dengan heterogen keunggulan ini maka lain heran sekiranya negara-negara beradab bersaing mengembangkan solar cell agar dapat dihasilkan teknologi pembuatan solar cell yang berfaedah eknomis. Sampai waktu ini total energi listrik yang dibangkitkan dengan solar cell di seluruh mayapada bau kencur mencapai sekitar 12 GW (bandingkan dengan kuantitas pengusahaan listrik mayapada sebesar 10 TW). Mulai sejak 12 GW tersebut Jerman adalah negara terbesar nan telah menginstall solar cell nya yaitu sebesar hampir 5 GW. Meskipun begitu setiap tahunnya terjadi kenaikan produksi solar cell dimana pada tahun 2008 jumlah produksi solar cell di seluruh dunia telah sampai ke angka 6,22 GW. Angka produksi yang terus meningkat ini sekali lagi terus diikuti dengan upaya bikin menurunkan harga solar modul masing-masing Watt peaknya. Ketika ini harga elektrik yang dihasilkan maka itu solar cell sebesar 50 sen $ setiap kWh yang nisbi masih sangat panjang jika dibandingkan dengan pembangkitan mulai sejak sumber lainya seperti berusul pembangkit termal yang cuma sebesar 8 sen $ untuk setiap kWh nya.

Berbagai ragam teknologi sudah dikembangkan kerumahtanggaan proses pembuatan solar cell untuk menurunkan harga produksi mudah-mudahan lebih ekonomis. Jenis-macam solar cell lagi kini telah berkembang tidak semata-mata berbasis plong batu belanda semikonduktor silikon tetapi bineka jenis diversifikasi dari mulai lapisan tipis, organic, lapisan single dan multi junction sebatas yang terbaru jenis
dye sensitized solar cell
.

Tipe Solar CellCara kerja tangsi surya merupakan dengan memanfaatkan teori kilat ibarat partikel. Sebagaimana diketahui bahwa nur baik yang kelihatan maupun yang tidak terbantah memiliki dua buah sifat yakni dapat sebagai gelombang dan dapat seumpama elemen nan disebut dengan photon. Penemuan ini pertama kali diungkapkan oleh Einstein sreg tahun 1905. Energi yang dipancarkan oleh sebuah cahaya dengan kelajuan c dan strata gelombang ? dirumuskan dengan paralelisme:E = h.c/ ?Dengan h adalah konstanta Plancks (6.62 x 10-34 J.s) dan c yakni kelajuan cahaya privat vakum (3.00 x 108 m/s). Pertepatan di atas pula menunjukkan bahwa photon dapat dilihat seumpama sebuah partikel energi atau sebagai gelombang dengan panjang gelombang dan kekerapan tertentu [5]. Dengan menggunakan sebuah divais semikonduktor yang punya latar yang luas dan terdiri dari perhubungan dioda tipe p dan n, cahaya yang datang akan mampu dirubah menjadi energi elektrik.Hingga saat ini terletak beberapa jenis solar sel yang berdampak dikembangkan maka dari itu para pengkaji bikin mendapatkan divais solar tangsi yang memiliki daya guna nan tinggi atau untuk mendapatkan divais solar kurungan yang murah dan mudah dalam pembuatannya.Macam pertama yang berbuntut dikembangkan adalah diversifikasi wafer (berlipat) silikon batu belanda tunggal. Tipe ini privat perkembangannya mampu menghasilkan efisiensi yang tinggal jenjang. Problem terbesar nan dihadapi internal pengembangan silikon intan imitasi individual bagi dapat diproduksi secara komersial adalah harga nan sangat tangga sehingga membuat solar sel panel yang dihasilkan menjadi bukan efisien ibarat sumber energi alternatif. Sebagian osean silikon kristal partikular menggandar memiliki efisiensi pada kisaran 16-17%, malar-malar silikon solar rumah pasung hasil produksi SunPower punya kesangkilan hingga 20%[www.sunpowercorp.com]. Bersama perusahaan Shell Solar, SunPower menjadi perusahaan yang mengatasi pasar silikon kristal khas bagi solar sel.Jenis solar sel nan kedua ialah tipe wafer silikon poli intan imitasi. Saat ini, erat sebagian raksasa panel solar rumah tahanan yang beredar di pasar komersial berusul bersumber screen printing macam silikon poli cristal ini. Wafer silikon poli intan imitasi dibuat dengan pendirian membuat lapisan lapisan tipis semenjak batang silikon dengan metode wire-sawing. Masing-masing salutan memiliki ketebalan sekeliling 250?50 micrometer. Spesies solar sel tipe ini n kepunyaan harga pembuatan nan lebih murah meskipun tingkat efisiensinya lebih rendah takdirnya dibandingkan dengan silikon kristal tunggal. Firma yang aktif memproduksi tipe solar sel ini yakni GT Solar, BP, Sharp, dan Kyocera Solar.Kedua jenis silikon wafer di atas dikenal sabagai generasi pertama semenjak solar terungku yang memiliki ketebalan pada kisaran 180 hingga 240 mikro meter. Penelitian yang lebih dulu dan telah lama dilakukan maka itu para peneliti menjadikan solar kerangkeng berbasis silikon ini telah menjadi teknologi yang berkembang dan banyak dikuasai maka dari itu pemeriksa ataupun dunia industri. Divais solar sengkeran ini internal perkembangannya telah mampu hingga ke semangat aktif mencapai 25 masa [3]. Modifikasi untuk membuat lebih sedikit biaya pembuatan kembali dilakukan dengan membuat tali tap silikon (ribbon si) yaitu dengan membuat salutan dari cairan silikon dan membentuknya dalam struktur multi kristal. Meskipun tipe hotel prodeo syamsu pita silikon ini memiliki efisiensi nan bertambah minus (13-15%), tetapi biaya produksinya bisa bertambah dihemat memahfuzkan silikon yang tersisih dengan menggunakan cairan silikon akan kian adv minim.Generasi kedua solar rumah pasung adalah solar sel keberagaman lapisan tipis (thin komidi gambar). Ide pembuatan jenis solar sel salutan tipis yakni buat mengurangi biaya pembuatan solar tangsi mengingat spesies ini tetapi menggunakan tekor dari 1% dari bahan resmi silikon jika dibandingkan dengan target baku bakal spesies silikon wafer. Dengan pencermatan yang panjang puas bahun baku sama dengan itu membentuk harga per KwH energi yang dibangkitkan menjadi bisa lebih murah. Metode yang paling sering dipakai dalam pembuatan silikon variasi lapisan tipis ini adalah dengan PECVD berpunca gas silane dan hidrogen. Saduran nan dibuat dengan metode ini menghasilkan silikon yang bukan punya arah pembiasaan kristal atau yang dikenal sebagai amorphous silikon (non kristal). Selain menggunakan material dari silikon, solar kurungan lapisan tipis lagi dibuat dari bahan semikonduktor lainnya yang mempunyai efisiensi solar sel janjang sebagai halnya Cadmium Telluride (Cd Te) dan Copper Indium Gallium Selenide (CIGS).Efisiensi tertinggi saat ini yang bisa dihasilkan oleh jenis solar penjara saduran tipis ini adalah sebesar 19,5% yang terbit dari solar interniran CIGS [7]. Tera lainnya dengan menggunakan varietas sepuhan tipis adalah semikonduktor sebagai lapisan solar sel bisa dideposisi sreg substrat yang lentur sehingga menghasilkan divais solar lembaga pemasyarakatan yang plastis. Kedua generasi dari solar rumah pasung ini masih mendominasi pasaran solar sel di seluruh dunia dengan silikon kristal tunggal dan multi batu belanda memiliki lebih dari 84% solar sel yang ada dipasaran [6].Penelitian sepatutnya harga solar penjara menjadi bertambah murah selanjutnya menganjurkan generasi ketiga berbunga diversifikasi solar sel ini yaitu tipe solar hotel prodeo polimer atau disebut sekali lagi dengan solar sel organik dan tipe solar penjara foto elektrokimia. Solar interniran organik dibuat berpokok bahan semikonduktor organik sama dengan polyphenylene vinylene dan fullerene. Berlainan dengan tipe solar kurungan generasi purwa dan kedua nan menjadikan pembangkitan pasangan electron dan hole dengan datangnya photon mulai sejak sinar matahari sebagai proses utamanya, lega solar hotel prodeo generasi ketiga ini photon yang nomplok bukan harus menghasilkan kutub muatan tersebut melainkan kobar exciton. Exciton inilah yang kemudian berdifusi puas dua permukaan target konduktor (nan lazimnya di rekatkan dengan organik semikonduktor congah di antara dua keping konduktor) untuk menghasilkan antitesis pikulan dan akhirnya menghasilkan efek arus foto (photocurrent) [7-8].Jenis solar pengasingan photokimia yaitu varietas solar sel exciton yang terdiri mulai sejak sebuah sepuhan partikel nano (kebanyakan titanium dioksida) yang di endapkan dalam sebuah perendam (dye). Tipe ini pertama kali diperkenalkan oleh Profesor Graetzel pada musim 1991 sehingga jenis solar sel ini sering pun disebut dengan Graetzel sel atau dye-sensitized solar cells (DSSC) [4].Graetzel lokap ini dilengkapi dengan pasangan redok yang diletakkan n domestik sebuah elektrolit (bisa berupa padat atau cairan). Komposisi pembentuk solar bui seperti ini memungkinkan incaran protokoler kreator Graetzel sel lebih fleksibel dan bisa dibuat dengan metode yang sangat sederhana seperti mana screen printing. Biarpun solar rumah pasung generasi ketiga ini masih mempunyai masalah besar dalam hal efisiensi dan roh aktif tangsi yang masih sesak ringkas, solar lokap jenis ini akan mampu membagi pengaruh besar intern dekade ke depan menghafaz hargan dan proses pembuatannya yang sangat murah.Konversi Energi pada Solar CellSecara sederhana solar cell terdiri dari persambungan target semikonduktor bertipe p dan tepi langit ( p-n junction semiconductor ) yang kalau tertular sinar syamsu maka akan terjadi persebaran electron, distribusi electron inilah yang disebut laksana sirkulasi arus listrik. Gambar 1. Struktur lapisan tipis solar sel secara umumBagian utama perubah energi cerah rawi menjadi setrum yakni absorber (penyerap), meskipu demikian, masimg-masing saduran juga dulu berpengaruh terhadap daya guna dari solar cell. Sinar surya terdiri berpangkal bermacam-diversifikasi spesies gelombang elektromagnetik nan secara spectrum dapat dilihat puas buram 2. Oleh karena itu absorber disini diharapkan bisa menyerap sebanyak kelihatannya solar radiation nan berasal dari cahaya matahari.

Baca :   Berikut Yang Bukan Termasuk Penyimpangan Pada Masa Demokrasi Terpimpin Adalah

Rajah 2. spekktrum radiasi matahariLebih detail lagi kilauan matahari yang terdiri dari photon-photon, seandainya menimpa permukaaan bahan solar lokap ( absorber ), akan diserap, dipantulkan atau dilewatkan sejenis itu namun ( lihat rancangan 3 ), dan doang foton dengan level energi tertentu yang akan membebaskan electron berpangkal ikatan atomnya, sehingga mengalirlah rotasi listrik. Level energi tersebut disebut energi band-gap nan didefinisikan laksana sejumlah energi yang dibutuhkan untuk mengeluarkan elektron pecah ikatan kovalennya sehingga terjadilah aliran distribusi listrik.Bakal membebaskan elektron dari ikatan kovalennya, energi foton ( hc/v ) harus sedikit lebih osean atau diatas daripada energi band-gap. Jika energi foton plus besar berasal lega energi band-gap, maka extra energi tersebut akan dirubah dalam bentuk erotis pada solar sel.

Gambar 3. Bervariasi perlakukan sinar rawi yang sampai pada solar cellTentu saja seyogiannya tepat guna mulai sejak solar cell boleh tinggi maka foton nan berpangkal bersumber sinar mentari harus bisa diserap yang sebanyak banyaknya, kemudian memperkecil refleksi dan rekombinasi serta memperbesar konduktivitas berasal bahannya.

Tabel 1. band gap sejumlah bahan semikonduktorUntuk dapat membuat agar foton yang diserap dapat sebanyak banyaknya, maka absorber harus memiliki energi band-gap dengan range yang gempal, sehingga memungkinkan buat bisa menyerap seri matahari yang mempunyai energi dulu bermacam-jenis tersebut. Keseleo satu bahan yang sedang banyak diteliti adalah CuInSe2 nan dikenal merupakan salah satu pecah direct semiconductor. Untuk mendapatkan daya nan sepan raksasa diperlukan banyak sel surya. Galibnya kerangkeng-penjara surya itu sudah lalu disusun sehingga berbentuk panel, dan dinamakan panel photovoltaic (PV). PV sebagai sumber daya listrik pertama kali digunakan di satelit. Kemudian dipikirkan kembali PV sebagai sumber energi bakal otomobil, sehingga ada mobil elektrik surya. Kini, di luar negeri, PV sudah menginjak digunakan andai tarup atau dinding kondominium. Bahkan Sanyo sudah lalu membuat PV yang semi pandang bening sehingga dapat digunakan bak pemindah kaca perputaran udara. Kerangka 4. Sistem transformasi dari energi surya hingga menjadi mata air penerangan
Lama Nasib berasal Solar CellSebuah PV system dengan perawatan yang baik dapat berdeging hingga bertambah mulai sejak 20 waktu. Sebenarnya dengan kondisi dimana sistem solar cell tidak dipindah-mengimbit dan terinterkoneksi langsung sreg alat listrik, modul solar cell yang menerobos fabrikasi yang baik kaya bertahan hingga 30 tahun. Pendirian terbaik agar sistem solar cell bisa bertahan lama serta tetap stabil performansinya (efisiensinya) adalah dengan melakukan pencantuman dan perawatan nan sesuai serta internal waktu yang terkonsolidasi. Berbagai kasus dalam persoalan solar cell nan minimum banyak dijumpai adalah dikarenakan buruknya cara pengepakan serta lain rapinya proses instalasi. Kasus yang rajin dijumpai tersebut antara tidak sama dengan afiliasi yang tidak baik, ukuran benang besi yang tidak tepat, maupun komponen yang tidak sesuai untuk aliran DC. Selain itu sekali lagi kesalahan sering terjadi pada tidak seimbangnya sistem (balance of system , Atasan) putaran-bagian yang dipasang yaitu kontroler, inverter, serta proteksi onderdil. Batere dapat makin cepat kemungkus jika diberi beban kerja diluar batas spesifikasinya. Pada sistem pengasingan surya, batere digunakan dan diberi muatan secara perlahan-lahan apalagi hingga tahun beberapa hari terlebih sati minggu. Kondisi ini berlainan dengan cara kerja batere yang lazimnya langsung diisi segera setelah digunakan, yang menyebabkan batere pada bimasakti cell dapat lebih cepat rusak jika tidak menggunakan spesies batere yang sesuai dengan karakteristik ini.
Sistem Pengobar Listrik Solar CellSolar cell merupakan pembangkit yang enggak hanya terdiri bersumber sistem transfigurasi mulai sejak photon cerah matahari menjadi arus listrik ataupun yang diebut sebagai modul photo voltaik. Terlazim ada sistem simpatisan yang berfungsi menyimpan energi listrik yang dibangkitkan seharusnya keluarannya bisa lebih stabil dapat digunakan saat bukan cak semau sinar matahari atau lega detik malam hari. serta Satu unit sistem generator listrik solar cell terdiri dari beberapa komponen antara enggak adalah:

Baca :   Median Dari Data Di Atas Adalah

  1. Modul sel surya alias disebut sekali lagi panel Photo Voltaik (Panel PV). Modul lokap surya terdiri dari beberapa keberagaman cak semau yang berkapasitas 20 Wp, 30 Wp, 50 Wp, 100 Wp. Modul PV dilihat dari jenisnya dapat berjenis mono kristal, poli batu belanda, atau amorphous.
  2. Penyimpan energi listrik atau dikenal dengan Aki ( battery ) yang bebas konservasi. Batere galibnya dapat bertahan 2-3 tahun. Produktivitas batere disesuaikan dengan kapasitas modul dan besar daya penggunaan listrik yang diinginkan.
  3. Pengatur pengepakan tanggung batere atau disebut dengan kontroler pemuatan (solar charge controller). Suku cadang ini berfungsi bagi mengatur besarnya arus listrik yang dihasilkan oleh modul PV seharusnya penyimpanan ke batere sesuai dengan kapasitas batere.
  4. Inverter, merupakan modul untuk mengkonversi setrum searah (dc) menjadi listrik mondar-mandir (ac). Komponen ini digunakan ketika pengusahaan listrik yang diinginkan adalah bolak-putar (ac). Sungguhpun serupa itu saat ini mutakadim banyak terdapat peranti-alat elektronik ataupun lampu pencahaya yang menggunakan tipe arus seia sekata sehingga beberapa sistem solar cell tidak membutuhkan inverter ini.
  5. Telegram (wiring), nan ialah suku cadang standar sebagai penghubung kancah mengalirkan arus listrik.
  6. Mounting hardware ataupun framework, nan merupakan pendukung untuk menempatkan maupun mengatur posisi solar panel agar dapat menerima sinar matahari dengan baik. Umumnya framework digunakan bagi menempatkan solar panel plong posisi yang makin tinggi dari bagian tak yang cak semau disekitarnya.

Pertumbuhan teknologi sel surya di bumi memang menunjukkan harapan akan solar sel yang murah dengan n kepunyaan efisiensi yang tinggi. Sayangnya sangat abnormal penyelidik di Indonesia yang terlibat dengan hiruk pikuk kronologi akan halnya teknologi sel matahari ini. Sudah seharusnya pemerintah secara jeli melihat potensi masa depan Indonesia yang rani akan cahaya matahari ini dengan mendorong secara berupa penelitian dan pengembangan industri di bidang energi surya ini.Referensi1. M. Matsumura, Utilization of Solar Cell, Lecture Bloknot Research Center for Solar Energy Chemistry, Osaka University 2009. 2. Smestad, Greg P. , Optoelectronics of Solar Cells. SPIE Press: Washington 2002.3. K. West, Solar Cell Beyond Silicon, Riso International Energy Confrence, 2003.4. M. Gratzel, Nature 414 (2001) 338.5. S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices 2nd edition, Chapter 14, John Wiley and Sons 1981.6. Wikipedia encyclopedia, Solar cell, 2005 (http://en.wikipedia.org/wiki/solar_cell)7. C. J. Brabec, N.S. Sariciftci, J.C. Hummelen, Advanced Functional Materials, 11 (2001) 15.8. B.A. Gregg, J. Phys. Chem. B 107 (2003) 4688.9. Brian Yuliarto, Serba-serbi Energi, Penerbit ISTECS 2005.

Baca :   Tim Afirmasi Akan Menentang Argumen Yang Disampaikan Oleh Tim

Bagikan Ini!

Arus Listrik Yang Dihasilkan Oleh Solar Cell Adalah Sebesar

Source: https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/solar-cell-sumber-energi-terbarukan-masa-depan

Check Also

Kemukakan Manfaat Sig Dalam Keselamatan Masyarakat

Kemukakan Manfaat Sig Dalam Keselamatan Masyarakat. Mas Pur Follow Seorang freelance nan suka membagikan pengetahuan, …